Какую мощность в кВт может выдержать трансформатор мощностью 1000 кВА?

Этот вопрос прежде всего касается концепции, а именно, взаимосвязи и различия между кВА и кВт.

КВА (киловольт-ампер) — это единица полной мощности, а кВт (киловатт) — единица активной мощности. Помимо полной и активной мощности, существует реактивная мощность, единицей измерения которой является квар (киловарт).

В чём разница между активной мощностью, реактивной мощностью и полной мощностью?

Активная мощность — это мощность, фактически потребляемая электроприборами, то есть электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии.

Например, ежедневные счета за электроэнергию, которые оплачивают все, представляют собой активную электроэнергию;

Реактивная мощность означает, что некоторые устройства фактически не потребляют электроэнергию, а потребляет лишь ту часть мощности, которая временно накапливается.

Например, если в электрическом устройстве есть конденсатор/катушка, то во время работы устройства конденсатор/катушка всегда будет находиться в состоянии заряда и разряда. Поскольку конденсатор/катушка заряжены и разряжены, они фактически не потребляют электроэнергию, поэтому эта часть мощности называется реактивной мощностью.

Полная мощность — это суммарная мощность, обеспечиваемая источником питания.

Помимо обеспечения электрооборудования активной мощностью, источник питания (обычно это трансформатор или генератор) также должен обеспечивать реактивную мощность. Причина очень проста. Хотя конденсатор в электрооборудовании не потребляет энергию, он постоянно заряжается и разряжается, поэтому он также должен занимать часть емкости источника питания.

После разъяснения этих моментов давайте рассмотрим взаимосвязь между ними, что повлечёт за собой ещё одно понятие — коэффициент мощности. От коэффициента мощности зависит, какую активную мощность может обеспечить источник питания.

【Коэффициент мощности】

Коэффициент мощности — это отношение активной мощности к полной мощности, обычно выражаемое как cosφ.

Например, трансформатор мощностью 1000 кВА может выдавать 600 кВт активной мощности при коэффициенте мощности cosφ = 0,6; но при коэффициенте мощности cosφ = 0,9 он может выдавать 900 кВт активной мощности.

Если 1 кВт⋅ч электроэнергии стоит 1 юань, то при коэффициенте мощности 0,6 трансформатор может обеспечить экономическую выгоду в размере 600 юаней/час; при коэффициенте мощности 0,9 трансформатор может обеспечить экономическую выгоду в размере 900 юаней/час. На самом деле, роль повышения коэффициента мощности гораздо шире, чем это простое объяснение, и её гораздо больше, поэтому я не буду здесь подробно останавливаться на этом.

【Анализ данной темы】

Исходя из вышеизложенного, объяснить эту тему несложно.

Единицей измерения мощности трансформатора является кВА (киловольт-ампер), а единицей измерения мощности электрооборудования — кВт (киловатт). Полная нагрузка в 1000 кВт достигается только при коэффициенте мощности, равном 1, однако на практике это практически невозможно.

При проектировании необходимо оставлять определенный запас, который обычно рассчитывается исходя из коэффициента соответствия 90%, что является более экономичным и рациональным вариантом, а именно 1000×0,9=900 кВА. Если компенсировать коэффициент мощности до 0,95 и выше с помощью компенсации мощности, то трансформатор сможет выдавать 900×0,95=855 кВт активной мощности.

Примечание: энергокомпания требует, чтобы коэффициент мощности был выше 0,9, в противном случае будут налагаться штрафы; однако коэффициент мощности не может превышать 1, иначе напряжение в системе повысится и повлияет на нормальную работу системы.

В заголовке указано, что трансформатор мощностью 1000 кВА первоначально обеспечивал электропитание для электрооборудования мощностью 200 кВт, а теперь к нему добавлено электрооборудование мощностью 600 кВт. Суммарная активная мощность электрооборудования достигла 800 кВт, что по-прежнему не превышает расчетного значения.

Таким образом, трансформатор мощностью 1000 кВА первоначально обеспечивал электропитание для оборудования мощностью 200 кВт, а теперь к нему добавлено оборудование мощностью 600 кВт. Если удастся повысить коэффициент мощности до требуемого значения, трансформатор сможет безопасно работать в течение длительного времени.