1000 kVA'lık bir transformatör ne kadar KW güç tüketimine dayanabilir?

Bu soru öncelikle bir kavramı, yani KVA ve KW arasındaki ilişkiyi ve farkı içerir.

KVA (kilovat-amper) görünür güç birimi, KW (kilovat) ise aktif güç birimidir. Görünür güç ve aktif güce ek olarak reaktif güç de vardır ve reaktif gücün birimi Kvar (kilovat)'tır.

Aktif güç, reaktif güç ve görünür güç arasındaki fark nedir?

Aktif güç, elektrikli cihazlar tarafından fiilen tüketilen güçtür; yani elektrik enerjisinin diğer enerji biçimlerine dönüştürülmesidir.

Örneğin, herkesin her gün ödediği elektrik faturaları, aktif elektrik tüketimini gösterir;

Reaktif güç, bazı cihazların aslında elektrik tüketmediği, yalnızca elektriği geçici olarak depolayan güç türü olduğu anlamına gelir.

Örneğin, bir elektrikli cihazda bir kondansatör/bobin varsa, cihaz çalışırken kondansatör/bobin sürekli olarak şarj ve deşarj durumunda olacaktır. Kondansatör/bobin şarj ve deşarj olduğu için aslında elektrik tüketmez, bu nedenle gücün bu kısmı reaktif güç olarak adlandırılır.

Görünür güç, güç kaynağı tarafından sağlanan toplam gücü ifade eder.

Elektrikli ekipmanlara aktif güç sağlamanın yanı sıra, güç kaynağının (genellikle transformatör veya jeneratör anlamına gelir) reaktif güç de sağlaması gerekir. Bunun nedeni çok basittir. Elektrikli ekipmandaki kondansatör güç tüketmese de sürekli şarj ve deşarj halindedir, bu nedenle güç kaynağı kapasitesinin bir kısmını işgal etmesi gerekir.

Bunları açıklığa kavuşturduktan sonra, aralarındaki ilişkiye bakalım; bu da başka bir kavram olan güç faktörünü ele alacaktır. Bir güç kaynağının ne kadar aktif güç sağlayabileceği, güç faktörüne bağlıdır.

【Güç faktörü】

Güç faktörü, aktif gücün görünür güce oranını ifade eder ve genellikle cosφ olarak gösterilir.

Örneğin, 1000 kVA'lık bir transformatör, güç faktörü cosφ=0,6 olduğunda 600 kW aktif güç üretebilir; ancak güç faktörü cosφ=0,9 olduğunda 900 kW aktif güç üretebilir.

Eğer 1 kWh elektrik 1 yuan ise, güç faktörü 0,6 olduğunda transformatör saatte 600 yuan ekonomik fayda sağlayabilir; güç faktörü 0,9'a ulaştığında ise saatte 900 yuan ekonomik fayda sağlayabilir. Aslında, güç faktörü sağlamanın rolü bundan çok daha karmaşıktır, daha birçok faydası vardır, bu yüzden burada bunlardan bahsetmeyeceğim.

【Bu konunun analizi】

Yukarıdaki temel bilgiler ışığında, bu konuyu açıklamak kolaydır.

Transformatörün kapasite birimi KVA (kilovolt-amper), elektrikli ekipmanın güç birimi ise KW (kilovat)'tır. Sadece güç faktörü 1 olduğunda 1000 kW'lık güç çıkışı tam yükte sağlanabilir, ancak bu pratik uygulamalarda temelde imkansızdır.

Tasarım yapılırken, genellikle %90 uyumluluk oranına göre hesaplanan ve daha ekonomik ve makul olan belirli bir güvenlik payı bırakmak gerekir; yani 1000 × 0,9 = 900 KVA. Güç faktörünü güç kompanzasyonu yoluyla 0,95 ve üzerine çıkarırsak, transformatör 900 × 0,95 = 855 KW aktif güç üretebilir.

Not: Elektrik şirketi, güç faktörünün 0,9'un üzerinde olmasını şart koşmaktadır; aksi takdirde cezalar uygulanacaktır; ancak güç faktörü 1'i geçemez, aksi takdirde sistem voltajı artacak ve sistemin normal çalışmasını etkileyecektir.

Başlıkta belirtildiği gibi, 1000 KVA'lık transformatör başlangıçta 200 KW'lık elektrikli ekipmana güç sağlarken, şimdi 600 KW'lık bir elektrikli ekipman daha eklendi. Elektrikli ekipmanın toplam aktif gücü 800 KW'a ulaştı, ancak bu değer hesaplanan değeri hala aşmıyor.

Dolayısıyla, başlangıçta 200 kW'lık elektrikli ekipmana güç sağlayan 1000 kVA'lık transformatöre şimdi 600 kW'lık elektrikli ekipman da eklenmiştir. Güç faktörünü gerekli değere yükseltebildiğimiz sürece, transformatör uzun süre güvenli bir şekilde çalışabilir.