變壓器容量計算器 - 所需 kVA 額定值
依負載功率、功率因數、效率、環境溫度與安全係數計算正確的變壓器 kVA 額定值。
輸入負載功率、功率因數、效率、溫度條件與安全裕度，以判定最小與建議的變壓器 kVA 容量。
變壓器容量計算器 - 所需 kVA 額定值
依負載功率、功率因數、效率、環境溫度與安全係數計算正確的變壓器 kVA 額定值。
關於變壓器容量計算器
變壓器容量選定，是依據電力變壓器必須供應的電氣負載，選擇適當的 kVA（千伏安）額定值。正確選型非常關鍵：容量不足的變壓器會過熱並提早故障，而容量過大的變壓器會浪費資本成本、佔地空間，並因空載鐵損增加而耗費能源。
第一步是了解實功率與視在功率的差異。實功率以千瓦 (kW) 計量，是加熱器、白熾燈等電阻性負載實際消耗的功率。視在功率以千伏安 (kVA) 計量，同時包含實功率與無功功率——也就是馬達、螢光燈安定器等感性負載所吸收並回送的振盪能量。兩者的比值就是功率因數 (PF)：kVA = kW ÷ PF。功率因數為 0.8 的負載，所需變壓器容量比相同瓦數的純電阻性負載多 25%。
變壓器效率也很重要。即使額定效率為 97% 的變壓器，也會將通過功率的 3% 以熱的形式耗散，代表電源必須提供交付負載的 100/97 ≈ 1.031 倍。對大型工業變壓器而言，這項額外量不大，但在緊密的容量計算中不可忽略。
負載類型會透過連續負載規則影響容量選定，該規則廣泛源自美國國家電氣規範 (NEC) 及世界各地類似標準。連續運轉負載（定義為在額定電流下運轉三小時或更久的負載）需降額至變壓器額定容量的 80%；換言之，變壓器必須按連續負載 kVA 的 125% 選定。非連續負載則不需要此降額。
環境溫度會降低變壓器性能。多數配電變壓器以最高 40°C 環境溫度作為額定條件。高於 40°C 時，允許負載大約每超出 1°C 下降 1%。在炎熱氣候中，這可能使所需變壓器明顯大於單靠負載所推估的容量。
最後，工程師會套用安全係數（通常為 15–30%），以因應未來負載成長、量測不確定性、變頻驅動器與電子設備造成的諧波失真，以及非預期尖峰需求。本計算器會加入所有修正，然後依產業偏好容量清單（5、7.5、10、15、25、37.5、50、75、100、167、250、333、500 kVA 及更大規格）向上取至下一個標準 kVA 額定值。
變壓器容量選定範例
三個實務情境，說明負載類型、溫度與安全係數如何影響最終的變壓器 kVA 選擇。
| 負載條件 | 建議 kVA | 備註 |
|---|---|---|
| 150 kW，PF=0.85，連續負載，25°C，20% 安全係數，96% 效率，三相 | 333 kVA | 商業辦公：視在功率 ≈ 183.8 kVA；連續負載 125% 係數與 20% 安全係數 → 所需容量 ≈ 275.7 kVA；下一個標準容量為 333 kVA。 |
| 500 kW，PF=0.75，連續負載，35°C，25% 安全係數，95% 效率，三相 | 1500 kVA | 功率因數較差的工業廠房。視在功率 ≈ 701.8 kVA；連續負載與安全係數 → 所需容量 ≈ 1096.5 kVA；下一個標準容量為 1500 kVA。 |
| 75 kW，PF=0.90，非連續負載，20°C，15% 安全係數，97% 效率，單相 | 100 kVA | 非連續負載的住宅社區。視在功率 ≈ 85.9 kVA；15% 安全係數 → 所需容量 ≈ 98.8 kVA；下一個標準容量為 100 kVA。 |
如何使用變壓器容量計算器
- 輸入總實負載功率，單位為千瓦 (kW)。既有安裝可從功率表讀取；新設計則加總所有連接設備的銘牌瓦數。
- 輸入負載的功率因數。電阻性負載可使用 0.9–1.0，馬達與照明混合負載可使用 0.7–0.85，精確值請查閱設備資料表。
- 輸入環境溫度（°C）。高於 40°C 時，計算器會自動套用溫度降額。
- 輸入安全係數百分比（通常為 15–30%）與變壓器效率（通常為 95–98%）。選擇連續或非連續負載，以及單相或三相配置。
- 按一下「計算」，即可查看計算所需 kVA，以及訂購時建議指定的下一個標準變壓器容量。
變壓器容量常見問題
變壓器選型中 kVA 與 kW 有什麼差別？
kW 是負載消耗的實功率；kVA 是變壓器必須供應的視在功率，其中包含無功功率。對於功率因數低於 1.0 的負載，變壓器必須依 kVA 而非 kW 數值選定。100 kW、0.8 PF 的負載需要可供應 125 kVA 的變壓器。
為什麼連續負載需要 125% 的選型係數？
電氣法規（例如美國 NEC 第 210 條）規定，對於連續負載，也就是運轉三小時或更久的負載，導線與變壓器不得負載超過額定容量的 80%。此 80% 上限對應 125% 選型規則，可提供熱裕度，避免絕緣劣化並延長設備壽命。
較高的功率因數如何影響變壓器容量？
功率因數越高，相同 kW 負載所需的變壓器 kVA 越低。將功率因數由 0.7 改善至 0.9，可使所需 kVA 約降低 22%，可能因此選用較小、較便宜的變壓器。工業場所常因此安裝功率因數校正電容器。
有哪些標準 kVA 變壓器容量可用？
常見配電變壓器額定值包括 5、7.5、10、15、25、37.5、50、75、100、167、250、333、500、667 與 1000 kVA，並延伸至 1500、2000 與 2500 kVA。請務必選擇高於計算需求的下一個容量，以確保容量充足。
環境溫度如何影響變壓器選型？
大多數變壓器以最高 40°C 環境溫度為額定條件。高於 40°C 時，鐵芯與繞組溫度會上升，加速絕緣老化。經驗法則是繞組溫度每上升 10°C，絕緣壽命約減半。計算器會針對 40°C 以上每 1°C 套用約 1% 的降額補償。
安全係數應包含未來負載成長嗎？
應該。20–30% 的安全係數通常可涵蓋量測不確定性與近期負載成長。若規劃期較長（10–20 年），常見做法是選擇比即時計算結果大一個標準容量的變壓器。放大一個標準級距的成本相對不高，但可避免負載成長快於預期時昂貴的更換。