Sức mạnh và hệ số công suất của máy biến áp

 

1. Định nghĩa

Công suất của máy biến áp đề cập đến công suất tối đa mà một máy biến áp có thể truyền một cách an toàn trong điều kiện hoạt động định mức trong một thời gian dài. Nó thường được thể hiện bằng kilovolt - ampe (kva) hoặc megavolt - ampe (mva). Công suất được xác định bởi môi trường thiết kế và vận hành của máy biến áp và đóng vai trò là tham số chính để đánh giá khả năng xử lý của máy biến áp -.

 

2. Đơn vị

Các đơn vị được sử dụng là kilovolt - ampe (kva) hoặc megavolt - ampe (mva), với các chuyển đổi sau:
1 MVA=1000 KVA=1, 000.000 VA.

 

 

Sức mạnh rõ ràng (các)

KVA- Điều này thường được gọi là dung lượng biến áp, chẳng hạn như máy biến áp 5000 kVA.
Công thức là:
Ở đâu:

• S: Sức mạnh rõ ràng (Công suất biến áp, Đơn vị: KVA hoặc MVA)
• U: Điện áp định mức (đơn vị: KV)
• I: Xếp hạng hiện tại (đơn vị: A)

Công suất máy biến áp chỉ xem xét sức mạnh rõ ràng và không phản ánh trực tiếp hệ số công suất.

 

Sức mạnh hoạt động (P)

KW- Công suất hoạt động là công suất thực tế được sử dụng bởi tải.

 

Sức mạnh phản ứng (Q)

KVAR- Công suất phản ứng được liên kết với việc thiết lập và bảo trì trường điện từ.

 

 

 

 

Đơn - Transformer pha

Khả năng phụ - chính bằng với dung lượng phụ - thứ cấp:

√  

 

Ba - Transformer pha

Công thức mối quan hệ:

Công suất được tính là:

√  

Ở đâu:

• V: Điện áp dòng (đơn vị: KV)
• I: Dòng dòng (đơn vị: a)

 

 

• Năng lực định mức

Khả năng tối đa của một máy biến áp có thể hoạt động an toàn trong một thời gian dài trong điều kiện định mức

 

• Điều kiện định mức

Điện áp định mức, tần số định mức và tăng nhiệt độ trong quá trình vận hành tải toàn bộ không vượt quá tiêu chuẩn

 

Giới hạn tăng nhiệt độ	Tiêu chuẩn IEC (k)	Tiêu chuẩn của IEEE (K)
Dầu	60	65
Trung bình quanh co	65	65
Điểm nóng quanh co	78	80

 

Ví dụ: Máy biến áp 5000 kVA, khi thử nghiệm tăng nhiệt độ, giới hạn tăng nhiệt độ vượt quá các điều khoản tiêu chuẩn, người ta coi rằng công suất của máy biến áp trong điều kiện định mức không thể đạt tới 5000 kVa, có thể không vượt quá giới hạn tăng nhiệt độ dưới 4500kVA, thì công suất thực tế của máy biến áp phải là 4500kVA

 

 

Hệ số công suất (PF) là một tham số không thứ nguyên cho biết bản chất của tải. Đó là tỷ lệ của công suất hoạt động (P) với (các) công suất rõ ràng, được định nghĩa là: 

Ở đâu:

• P: Công suất hoạt động, được đo bằng kilowatt (kW);
• S: sức mạnh rõ ràng, được đo bằng kilovolt - ampe (kva);
• ϕ: góc pha giữa dòng điện và điện áp.

 

Phạm vi tiêu biểu của các giá trị hệ số công suất là 0 đến 1:

• Tải điện trở thuần: Hệ số công suất bằng 1 (điện áp và dòng điện trong pha).
• Tải trọng cảm ứng(ví dụ, động cơ, máy biến áp): Hệ số công suất nhỏ hơn 1 (độ trễ hiện tại phía sau điện áp).
• Tải điện dung: Hệ số công suất nhỏ hơn 1 (điện áp dẫn hiện tại).

 

 

Công suất của máy biến áp được thiết kế để xử lý công suất rõ ràng tối đa và không bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hệ số công suất. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động tải thực tế, hệ số công suất ảnh hưởng đến khả năng đầu ra hoạt động của máy biến áp. Mối quan hệ là: P=S × PF Điều này có nghĩa là với hệ số công suất thấp, mặc dù công suất rõ ràng vẫn không đổi, công suất hoạt động giảm, có khả năng hạn chế việc sử dụng máy biến áp.

 

Ví dụ:

• Nếu một máy biến áp có công suất 100 kVa và hệ số công suất là 0,8, thì: p =100 × 0.8=80 kW, điều này chỉ ra rằng máy biến áp chỉ có thể cung cấp 80 kW công suất hoạt động.

Do đó, trong các điều kiện hệ số công suất thấp, việc thêm các thiết bị bồi thường (như ngân hàng tụ điện) để cải thiện hệ số công suất có thể sử dụng đầy đủ công suất của máy biến áp và giảm tổn thất.