Puterea nominală și factorul de putere al transformatorului

 

1. Definiție

Capacitatea transformatorului se referă la puterea maximă pe care un transformator o poate transmite în siguranță în condiții de operare nominale pentru o perioadă îndelungată. Este de obicei exprimat în AMPERE KILOVOLT (KVA) sau Megavolt-AMPERS (MVA). Capacitatea este determinată de proiectarea și mediul de operare al transformatorului și servește ca un parametru cheie pentru a evalua capacitatea de gestionare a încărcării transformatorului.

 

2. Unități

Unitățile utilizate sunt Kilovolt-Amperes (KVA) sau Megavolt-AMPERES (MVA), cu următoarele conversii:
1 MVA=1000 KVA=1, 000, 000 va.

 

 

Putere aparentă

Kva- Aceasta este denumită în mod obișnuit capacitatea transformatorului, cum ar fi un transformator de 5000 kVA.
Formula este:
Unde:

• S: Putere aparentă (capacitate transformatoare, unitate: KVA sau MVA)
• U: Tensiune nominală (unitate: KV)
• I: Curent evaluat (unitate: a)

Capacitatea transformatorului ia în considerare doar puterea aparentă și nu reflectă în mod direct factorul de putere.

 

Putere activă (P)

kw- Puterea activă este puterea reală folosită de sarcină.

 

Putere reactivă (Q)

Kvar- Puterea reactivă este asociată cu stabilirea și întreținerea câmpului electromagnetic.

 

 

 

 

Transformator monofazat

Capacitatea primară este egală cu capacitatea secundară:

√  

 

Transformator trifazat

Formula de relație:

Capacitatea este calculată ca:

√  

Unde:

• V: Tensiune de linie (unitate: KV)
• I: Curent de linie (unitate: a)

 

 

• Capacitate nominală

Capacitatea maximă a unui transformator care poate funcționa în siguranță pentru o lungă perioadă de timp în condiții nominale

 

• Condiții evaluate

Tensiunea nominală, frecvența nominală și creșterea temperaturii în timpul funcționării complete de încărcare nu depășesc standardul

 

Limita de creștere a temperaturii	Standarde IEC (K)	Standarde IEEE (K)
Ulei	60	65
Media șerpuitoare	65	65
Punctul fierbinte șerpuitor	78	80

 

Exemplu: un transformator de 5000 kVA, atunci când testul de creștere a temperaturii, limita de creștere a temperaturii depășește dispozițiile standard, se consideră că capacitatea transformatorului în condiții nominale nu poate atinge 5000 kVA, poate să nu depășească limita de creștere a temperaturii sub 4500kVA, atunci capacitatea reală a transformatorului ar trebui să fie de 4500kva

 

 

Factorul de putere (PF) este un parametru fără dimensiuni care indică natura sarcinii. Este raportul dintre puterea activă (P) și puterea aparentă, definită ca: 

Unde:

• P: putere activă, măsurată în kilowati (kw);
• S: Putere aparentă, măsurată în amperi kilovolt (KVA);
• ϕ: unghiul de fază între curent și tensiune.

 

Gama tipică a valorilor factorului de putere este 0 la 1:

• Încărcături rezistente pure: Factorul de putere este egal cu 1 (tensiunea și curentul sunt în fază).
• Sarcini inductive(de exemplu, motoare, transformatoare): Factorul de putere este mai mic de 1 (curentul în urma tensiunii).
• Încărcături capacitive: Factorul de putere este mai mic de 1 (tensiunea de conducere a curentului).

 

 

Capacitatea transformatorului este proiectată pentru a gestiona puterea maximă aparentă și nu este afectată direct de factorul de putere. Cu toate acestea, în timpul funcționării efective a încărcării, factorul de putere afectează capacitatea de ieșire activă a puterii transformatorului. Relația este: P=s × pf Aceasta înseamnă că cu un factor de putere scăzut, deși puterea aparentă rămâne constantă, puterea activă scade, limitând potențial utilizarea utilizării transformatorului.

 

Exemplu:

• Dacă un transformator are o capacitate de 1 0 0 kVA și factorul de putere este 0,8, atunci: p =100 × 0. 8=80 kw, acest lucru indică faptul că transformatorul poate furniza doar 80 kW de energie activă.

Prin urmare, în condiții de factor de putere scăzut, adăugarea de dispozitive de compensare (cum ar fi băncile condensatoarelor) pentru a îmbunătăți factorul de putere poate utiliza pe deplin capacitatea transformatorului și poate reduce pierderile.