¿Qué consumo de energía en kW puede soportar un transformador de 1000 kVA?

Esta pregunta implica, en primer lugar, un concepto: la relación y la diferencia entre kVA y kW.

El kVA (kilovoltio-amperio) es una unidad de potencia aparente, y el kW (kilovatio) es una unidad de potencia activa. Además de la potencia aparente y la potencia activa, existe la potencia reactiva, cuya unidad es el kvar (kilovar).

¿Cuál es la diferencia entre potencia activa, potencia reactiva y potencia aparente?

La potencia activa es la potencia que consumen realmente los aparatos eléctricos; es decir, la energía eléctrica se convierte en otras formas de energía.

Por ejemplo, las facturas diarias de electricidad que todos pagamos corresponden a la electricidad consumida;

La potencia reactiva significa que algunos dispositivos en realidad no consumen electricidad, sino que es solo la parte de la potencia que almacena electricidad temporalmente.

Por ejemplo, si un dispositivo eléctrico contiene un condensador o una bobina, durante su funcionamiento, este se encontrará en un estado constante de carga y descarga. Dado que el condensador o la bobina se cargan y descargan, en realidad no consumen electricidad; por lo tanto, esta parte de la potencia se denomina potencia reactiva.

La potencia aparente se refiere a la potencia total suministrada por la fuente de alimentación.

Además de suministrar potencia activa a los equipos eléctricos, la fuente de alimentación (generalmente un transformador o un generador) también necesita suministrar potencia reactiva. La razón es muy sencilla: aunque el condensador de un equipo eléctrico no consume energía, se carga y descarga constantemente, por lo que también necesita ocupar parte de la capacidad de la fuente de alimentación.

Tras aclarar estos puntos, analicemos la relación entre ellos, lo que nos llevará a otro concepto: el factor de potencia. La cantidad de potencia activa que puede proporcionar una fuente de alimentación depende del factor de potencia.

【Factor de potencia】

El factor de potencia se refiere a la relación entre la potencia activa y la potencia aparente, generalmente expresada como cosφ.

Por ejemplo, un transformador de 1000 kVA puede generar 600 kW de potencia activa cuando el factor de potencia cosφ = 0,6; pero cuando el factor de potencia cosφ = 0,9, puede generar 900 kW de potencia activa.

Si 1 kWh de electricidad equivale a 1 yuan, cuando el factor de potencia es 0,6, el transformador puede generar beneficios económicos de 600 yuanes/hora; cuando el factor de potencia alcanza 0,9, puede generar beneficios económicos de 900 yuanes/hora. De hecho, la función de proporcionar un factor de potencia es mucho más compleja que eso; existen muchas otras ventajas, así que no las abordaré aquí.

【Análisis de este tema】

Con esta base, es fácil explicar este tema.

La unidad de capacidad del transformador es kVA (kilovoltio-amperio), y la unidad de potencia del equipo eléctrico es kW (kilovatio). Solo con un factor de potencia de 1 se puede alcanzar la potencia máxima de 1000 kW, pero esto es prácticamente imposible en la práctica.

Al diseñar, es necesario dejar un cierto margen, que generalmente se calcula según una tasa de cumplimiento del 90%, lo cual es más económico y razonable; es decir, 1000 × 0,9 = 900 kVA. Si compensamos el factor de potencia a 0,95 o más mediante compensación de potencia, entonces el transformador puede generar una potencia activa de 900 × 0,95 = 855 kW.

Nota: La compañía eléctrica exige que el factor de potencia sea superior a 0,9; de lo contrario, se aplicarán sanciones. Sin embargo, el factor de potencia no puede exceder de 1, ya que de lo contrario la tensión del sistema aumentará y afectará al funcionamiento normal del mismo.

El título indica que el transformador de 1000 kVA originalmente alimentaba el equipo eléctrico de 200 kW, y ahora se ha añadido un equipo eléctrico de 600 kW. La potencia activa total del equipo eléctrico ha alcanzado los 800 kW, lo que aún no supera el valor calculado.

Por lo tanto, el transformador de 1000 kVA originalmente alimentaba el equipo eléctrico de 200 kW, y ahora se le ha añadido un equipo eléctrico de 600 kW. Siempre que podamos aumentar el factor de potencia al valor requerido, el transformador podrá funcionar de forma segura durante mucho tiempo.