Вызначэнне максімальнай нагрузкі ў кВт трансфарматара магутнасцю 1000 кВА: уплыў каэфіцыента магутнасці

Як разлічыць намінальную нагрузку ў кВт трансфарматара магутнасцю 1000 кВА на аснове каэфіцыента магутнасці

Са старэйшым тыпамТрансфарматар магутнасцю 1000 кВАУ цяперашні час ён апрацоўвае нагрузку прыблізна 200 кВт, ці зможа гэты трансфарматар задаволіць павялічаную патрэбу, калі мы плануем дадаць новую нагрузку прыблізна 600 кВт? Гэтае пытанне ў першую чаргу тычыцца фундаментальнай канцэпцыі: сувязі і адрознення паміж кВА і кВт.

Сувязь і адрозненне паміж кВА і кВт

кВА (кілавольт-ампер) — адзінка вымярэння бачнай магутнасці, а кВт (кілават) — адзінка вымярэння актыўнай магутнасці. Акрамя бачнай і актыўнай магутнасці, існуе таксама рэактыўная магутнасць, якая вымяраецца ў квар (кілавар).

Якія адрозненні паміж актыўнай магутнасцю, рэактыўнай магутнасцю і бачнай магутнасцю?

Актыўная магутнасцьВымяраецца ў ватах (Вт) і ўяўляе сабой фактычна спажытую энергію або карысную працу, выкананую ланцугом (напрыклад, ацяпленне, асвятленне).

Рэактыўная магутнасцьВымяраецца ў вольт-амперах рэактыўнай магутнасці (ВАР). Яна падтрымлівае магнітныя палі ў індуктыўных нагрузках (напрыклад, рухавіках), але не выконвае рэальнай працы. Напрыклад, калі электрычная прылада змяшчае кандэнсатары або шпулькі, гэтыя кампаненты будуць бесперапынна зараджацца і разраджацца падчас працы прылады. Паколькі кандэнсатары/шпулькі фактычна не спажываюць электрычную энергію падчас гэтага працэсу зарадкі/разрадкі, звязаная з імі магутнасць называецца рэактыўнай магутнасцю.

Бачная магутнасцьВымяраецца ў вольт-амперах (ВА) і ўяўляе сабой спалучэнне актыўнай і рэактыўнай магутнасці, якое прадстаўляе агульную магутнасць у ланцугу. Крыніца харчавання (звычайна трансфарматар або генератар) павінна забяспечваць электрычныя прылады не толькі актыўнай, але і рэактыўнай магутнасцю. Гэта звязана з тым, што, нягледзячы на ​​тое, што кандэнсатары ў прыладзе не спажываюць актыўную магутнасць, іх бесперапынная зарадка і разрадка ўсё роўна патрабуе ад крыніцы харчавання выдзялення часткі сваёй ёмістасці для падтрымкі гэтага працэсу.

Пасля ўдакладнення гэтых паняццяў мы можам разгледзець іх узаемасувязь, што падводзіць нас да яшчэ аднаго важнага паняцця: каэфіцыента магутнасці. Колькасць актыўнай магутнасці, якую можа забяспечыць крыніца харчавання, непасрэдна залежыць ад каэфіцыента магутнасці.

Што такое каэфіцыент магутнасці?

Каэфіцыент магутнасці (cosΦ) — гэта суадносіны актыўнай магутнасці (P) да бачнай магутнасці (S):

Напрыклад, трансфарматар магутнасцю 1000 кВА можа выдаваць 600 кВт актыўнай магутнасці пры каэфіцыенце магутнасці (cosφ) 0,6, тады як пры павелічэнні каэфіцыента магутнасці да 0,9 ён можа выдаваць 900 кВт актыўнай магутнасці.

Калі цана электраэнергіі складае 1 долар за кілават-гадзіну (кВт·г), трансфарматар, які працуе з каэфіцыентам магутнасці 0,6, можа генераваць 600 долараў/гадзіну эканамічнага даходу. Калі каэфіцыент магутнасці паляпшаецца да 0,9, той жа трансфарматар можа генераваць 900 юаняў/гадзіну даходу. Хоць фінансавыя выгады ад паляпшэння каэфіцыента магутнасці відавочныя, яго больш шырокія тэхнічныя наступствы (напрыклад, аптымізацыя стабільнасці сеткі і скарачэнне страт энергіі) выходзяць далёка за рамкі гэтых неадкладных выгод.

Колькі кілават (кВт) можа вытрымаць трансфарматар магутнасцю 1000 кВА?

Маючы вышэйзгаданыя базавыя веды, мы цяпер можам выразна і дакладна адказаць на асноўнае пытанне гэтага артыкула.

Магутнасць трансфарматара вымяраецца ў кВА (кілавольт-амперах), а спажываная магутнасць электраабсталявання — у кВт (кілаватах). Асноўнае адрозненне заключаецца ў тым, што для разліку актыўнай магутнасці (кВт) прылады неабходна памнажыць яе бачную магутнасць (кВА) на каэфіцыент магутнасці (cosφ). Напрыклад, трансфарматар магутнасцю 1000 кВА можа выдаваць толькі 1000 кВт пры поўнай нагрузцы пры працы з каэфіцыентам магутнасці 1,0. Аднак дасягнуць гэтага ідэальнага стану (PF = 1,0) практычна немагчыма ў рэальных умовах.

На этапе праектавання, калі мы ўкараняем кампенсацыю каэфіцыента магутнасці для дасягнення каэфіцыента магутнасці 0,95, актыўная выходная магутнасць трансфарматара павінна разлічвацца як 1000 × 0,95 = 950 кВт. Важная заўвага: Энергетычныя кампаніі патрабуюць каэфіцыент магутнасці (PF) ≥ 0,9, каб пазбегнуць штрафаў; аднак перавышэнне PF = 1,0 можа прывесці да павышэння напружання ў сістэме і пагоршыць стабільнасць сеткі.

АТрансфарматар магутнасцю 1000 кВАпершапачаткова забяспечвае электрычную нагрузку магутнасцю 200 кВт. Пасля дадання новай нагрузкі магутнасцю 600 кВт агульная актыўная магутнасць дасягне 800 кВт, што застаецца ў межах разліковай бяспечнай рабочай мяжы трансфарматара.

Такім чынам, аТрансфарматар магутнасцю 1000 кВАПершапачаткова пастаўляючы электрычную нагрузку магутнасцю 200 кВт, прылада можа бяспечна працаваць доўгатэрмінова нават пасля дадання новай нагрузкі магутнасцю 600 кВт (усяго 800 кВт) пры ўмове аптымізацыі каэфіцыента магутнасці да неабходнага ўзроўню.