1000 кВА трансформатордың максималды кВт жүктеме сыйымдылығын анықтау: қуат коэффициентінің әсері

Қуат коэффициентіне негізделген 1000 кВА трансформатордың кВт жүктеме номиналды мәнін қалай есептеу керек

Ескі түрімен1000 кВА трансформаторҚазіргі уақытта шамамен 200 кВт жүктемені өңдейтін бұл трансформатор шамамен 600 кВт жаңа жүктеме қосуды жоспарласақ, өскен сұранысты қанағаттандыра ала ма? Бұл сұрақ негізінен негізгі тұжырымдамаға: кВА мен кВт арасындағы байланыс пен айырмашылыққа байланысты.

кВА мен кВт арасындағы байланыс және айырмашылық

Көрінетін қуаттың бірлігі кВА (киловольт-ампер), ал кВт (киловатт) белсенді қуаттың бірлігін білдіреді. Көрінетін қуат пен белсенді қуаттан басқа, квармен (киловар) өлшенетін реактивті қуат та бар.

Белсенді қуат, реактивті қуат және көрінетін қуаттың айырмашылығы неде?

Белсенді қуатВаттпен (Вт) өлшенгенде, ол тізбектің (мысалы, жылыту, жарықтандыру) тұтынатын нақты энергиясын немесе пайдалы жұмысын білдіреді.

Реактивті қуатВольт-ампер реактивтілігімен (VAR) өлшенгенде, ол индуктивті жүктемелерде (мысалы, қозғалтқыштарда) магнит өрістерін қолдайды, бірақ нақты жұмыс істемейді. Мысалы, егер электр құрылғысында конденсаторлар немесе катушкалар болса, бұл компоненттер құрылғы жұмыс істеп тұрған кезде үздіксіз зарядталады және разрядталады. Конденсаторлар/катушкалар бұл зарядтау/разрядтау процесінде электр энергиясын тұтынбайтындықтан, байланысты қуат ‌реактивті қуат‌ деп аталады.

Көрінетін күшВольт-ампермен (ВА) өлшенгенде, ол тізбектегі жалпы қуатты білдіретін белсенді және реактивті қуаттың қосындысы болып табылады. Қуат көзі (әдетте трансформатор немесе генератор) электр құрылғыларына тек белсенді қуатты ғана емес, сонымен қатар реактивті қуатты да беруі керек. Себебі, құрылғыдағы конденсаторлар белсенді қуатты тұтынбаса да, олардың үздіксіз зарядталуы және разрядталуы қуат көзінен осы процесті қолдау үшін өз қуатының бір бөлігін бөлуді талап етеді.

Осы ұғымдарды нақтылағаннан кейін, енді олардың өзара байланысын қарастыра аламыз, бұл бізді тағы бір маңызды ұғымға әкеледі: қуат коэффициенті. Қуат көзінің бере алатын белсенді қуат мөлшері қуат коэффициентіне тікелей байланысты.

Қуат коэффициенті дегеніміз не?

Қуат коэффициенті (cosΦ) - белсенді қуаттың (P) көрінетін қуатқа (S) қатынасы:

Мысалы, 1000 кВА трансформатор қуат коэффициенті (cosφ) 0,6 болғанда 600 кВт белсенді қуат бере алады, ал қуат коэффициенті 0,9-ға дейін өскенде 900 кВт белсенді қуат бере алады.

Егер электр энергиясының бағасы киловатт-сағатына (кВт/сағ) 1 доллар болса, 0,6 қуат коэффициентінде жұмыс істейтін трансформатор сағатына 600 доллар экономикалық кіріс әкелуі мүмкін. Қуат коэффициенті 0,9-ға дейін жақсарған кезде, сол трансформатор сағатына 900 иен кіріс әкелуі мүмкін45. Қуат коэффициентін жақсартудың қаржылық пайдасы айқын болғанымен, оның кең ауқымды техникалық салдары (мысалы, электр желісінің тұрақтылығын оңтайландыру және энергия шығындарын азайту) осы тікелей пайдадан әлдеқайда асып түседі.

1000 кВА трансформатор қанша киловатт (кВт) көтере алады?

Жоғарыда келтірілген негізгі біліммен біз енді осы мақаланың негізгі сұрағына анық және дәл жауап бере аламыз.

Трансформатордың қуаты кВА (киловольт-ампер) бірлігімен өлшенеді, ал электр жабдықтарының қуат тұтынуы кВт (киловатт) бірлігімен өлшенеді. Негізгі айырмашылық құрылғының белсенді қуатын (кВт) есептеу үшін оның көрінетін қуатын (кВА) қуат коэффициентіне (cosφ) көбейту қажет екендігінде. Мысалы, 1000 кВА трансформатор 1,0 қуат коэффициентінде жұмыс істеген кезде тек 1000 кВт толық жүктеме қуатын бере алады. Дегенмен, бұл идеалды шартқа (PF = 1,0) қол жеткізу нақты әлемдегі қолданбаларда іс жүзінде мүмкін емес.

Жобалау кезеңінде, егер біз 0,95 қуат коэффициентіне жету үшін қуат коэффициентін өтеуді енгізсек, трансформатордың белсенді қуат шығысы 1000 × 0,95 = 950 кВт деп есептелуі керек. Маңызды ескерту: Энергетикалық компаниялар айыппұлдардан аулақ болу үшін қуат коэффициентін (ҚК) ≥0,9 деп белгілейді; дегенмен, ‌ҚК = 1,0-ден асып кету жүйе кернеуінің жоғарылауына және желінің тұрақтылығына нұқсан келтіруі мүмкін.

А1000 кВА трансформаторбастапқыда 200 кВт электр жүктемесін қамтамасыз етеді. Жаңа 600 кВт жүктемені қосқаннан кейін, белсенді қуаттың жалпы қажеттілігі 800 кВт-қа жетеді, бұл трансформатордың есептелген қауіпсіз жұмыс шегінде қалады.

Сондықтан,1000 кВА трансформаторБастапқыда 200 кВт электр жүктемесін беретін құрылғы, қуат коэффициенті қажетті деңгейге дейін оңтайландырылған жағдайда, жаңа 600 кВт жүктемені (барлығы 800 кВт) қосқаннан кейін де ұзақ уақыт бойы қауіпсіз жұмыс істей алады.