定格容量と寸法の関係
定格容量の定義:IEC 60076-1によれば、定格容量は連続負荷下で許容される最大の視在電力(kVAまたはMVA)であり、定常温度上昇および電圧調整要件を満たすことを保証します。
寸法に影響を与える主要パラメータ:
空載損失(P0)および負荷損失(Pk)はコアと巻線の物理的サイズに直接影響します。
短絡インピーダンス(%)は巻線ターン数と絶縁距離に関連しており、高いインピーダンス設計ではより大きな寸法が必要となる場合があります。
巻線接続タイプと構造設計
Y型巻線:高電圧側に適しており、コスト効率が高く、中性点接地をサポートします。Dyn11構成で一般的に使用され、零相インピーダンスを低減します。
D型巻線:低電圧、大電流シナリオに理想的です。Y型巻線と組み合わせることで、零相電流パスを最適化します(例:10/0.4kV配電変圧器用のYd11またはDyn11)。
冷却方法と物理的寸法
冷却タイプ:
AN(自然冷却):放熱にラジエーターを使用し、コンパクトですが容量が制限されます。
AF(強制空気冷却):ファンが必要で、体積が増えますが、より高い容量をサポートします。
例示的な寸法(技術仕様から):

絶縁レベルと寸法への影響
絶縁クラス:F級またはH級の絶縁材料は、耐熱性が高いため、よりコンパクトな設計が可能です。
絶縁試験要件:衝撃耐電圧(例:低電圧側のLI75 AC35および高電圧側のLI170 AC70)は巻線間隔と絶縁厚さに影響します。
タップ範囲と構造の複雑さ
タップチェンジャー:±2×2.5%のタップ範囲では、内蔵の電圧調整巻線が必要となり、軸方向の寸法が増加する可能性があります。
まとめ
変圧器の寸法は定格容量、損失、冷却方法、および絶縁要件によって決定されます。実際の設計では、IEC 60076-1の一般規則とIEC 60076-8の負荷ガイドライン、標準化されたパラメータ表(例: )に従うべきです。IEC基準で強調されているように、「最適負荷率」のような過度に単純化されたモデルを避けるべきです。