Elektrotechnik · Industrielle Elektrotechnik

Transformator — kVA, Strom und Lastdimensionierung

Verknüpfen Sie Scheinleistung, Spannung und Strom eines Transformators einphasig oder dreiphasig oder bestimmen Sie den kVA-Bedarf aus Wirklast, Leistungsfaktor und Reserve.

Erstellt am v1.0

Von Thibaut Grzelak, Berechnungsingenieur für Mechanik

Industrielle Elektrotechnik
01EingabedatenS = k · U · I
3φUISPcos φ · mS ↔ I
Verknüpfen Sie Scheinleistung, Spannung und Strom eines Transformators einphasig oder dreiphasig oder bestimmen Sie den kVA-Bedarf aus Wirklast, Leistungsfaktor und Reserve.
%
02

Ergebnisse

Leiterstrom I
—

Effektivstrom zur berechneten Scheinleistung und Spannung.

Formel und Einsetzen der WerteS = k · U · I ; I = S / (k · U) ; Sreq = P · (1 + m) / cosφ

—

U ist die effektive Spannung des betrachteten Stromkreises; bei Drehstrom die Leiterspannung zwischen Phasen. Der Dimensionierungsmodus verwendet die elektrische Wirklast und nimmt einen konstanten Leistungsfaktor an. Die Reserve m erhöht den berechneten Scheinleistungsbedarf; eine genormte Transformatorgröße wird nicht automatisch gewählt. Verluste, Wirkungsgrad, Oberschwingungen, Einschaltstrom, Impedanz, interner Spannungsfall, Erwärmung, Schutz und Normkoordination werden nicht geprüft.

01Formeln und Symbole

Verwendete Formeln

k1 (1φ) ; √3 (3φ)Phasenfaktor der Leistungsbeziehung
IS / (k · U)Strom aus Scheinleistung und Spannung
Sk · U · IScheinleistung aus Spannung und Strom
SreqP · (1 + m) / cosφErforderliche Scheinleistung aus Wirklast, Leistungsfaktor und Reserve
02Annahmen und Grenzen

Gültigkeitsbereich

  • U ist die effektive Spannung des betrachteten Stromkreises; bei Drehstrom die Leiterspannung zwischen Phasen.
  • Der Dimensionierungsmodus verwendet die elektrische Wirklast und nimmt einen konstanten Leistungsfaktor an.
  • Die Reserve m erhöht den berechneten Scheinleistungsbedarf; eine genormte Transformatorgröße wird nicht automatisch gewählt.
  • Verluste, Wirkungsgrad, Oberschwingungen, Einschaltstrom, Impedanz, interner Spannungsfall, Erwärmung, Schutz und Normkoordination werden nicht geprüft.
03Validierungsbeispiel

Numerischer Referenzfall

  1. 3φ · P = 75 kW · cosφ = 0.90 · m = 20 % · U = 400 V
  2. Sload = 75 / 0.90 = 83.333 kVA
  3. Sreq = 83.333 × 1.20 = 100.000 kVA
  4. I = 100000 / (√3 × 400) ≈ 144.34 A
04Quellen

Technische Quellen

  1. IEC 60076-1 — Leistungstransformatoren — Teil 1: Allgemeines.

FAQ

Welche Spannung ist einzugeben?

Einphasig die Stromkreisspannung, bei Drehstrom die effektive Spannung zwischen zwei Phasen.

Wozu dient die Reserve?

Sie erhöht den berechneten kVA-Bedarf und schafft Kapazität oberhalb der eingegebenen Wirklast.

Wählt der Rechner eine genormte Transformatorleistung?

Nein. Er berechnet den kVA-Bedarf; die Wahl einer Katalogleistung erfolgt projektspezifisch.

Sind Verluste und Einschaltstrom enthalten?

Nein. Verluste, Einschaltstrom, Schutz und Kurzschlussbeanspruchung sind nicht Bestandteil dieser Berechnung.