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变压器容量kVA和用电量kW之间如何换算?

来源:瀚尔爵

发布:2023-11-07    浏览:846次

电业局维修班组的王工提出了一个问题:有一台1000kVA的老式变压器,现有负荷约200kW,如果要增加约500kW的新负载,这台变压器能否承受?我们换个角度思考这个问题,就是问此时变压器容量kVA是否满足用此时电量kW的需要。

kVA(千伏安)是视在功率的单位,kW(千瓦)则是有功功率的单位。除了视在功率、有功功率以外,还有无功功率,无功功率的单位是kVAR(千乏)。

三个名词:有功功率、无功功率、视在功率。

有功功率是用电器实际消耗的功率,即:电能转换为其他形式能量。比如:日常大家所交的电费,交的就是有功电量。

无功功率是指某些设备并没有真正消耗电,它只是暂时把电存起来的那部分功率。比如:某个用电设备里面有电容或者线圈,那这个设备在工作的时候,电容或者线圈就会一直处于充电放电状态。因为电容或者线圈一直充电放电,并没有真正消耗电,所以把这一部分功率叫无功功率。

视在功率是指电源提供的总功率。电源(一般指变压器或发电机)它除了要给用电设备提供有功功率以外,还需要提供无功功率。原因很简单,用电设备里面的电容虽然不耗电,但是它一直在充电放电,所以也需要占用电源一部分容量。

三个概念认识好了以后,引申出一个重要概念:功率因数。一个电源能提供多少有功功率,这取决于功率因数(功率因数是指有功功率和视在功率的比值,一般用cosφ表示)。

举个例子,一个1000kVA的变压器,在功率因数cosφ=0.6时,它可以输出600kW的有功功率;但是当功率因数cosφ=0.9时,它可以输出900kW的有功功率。如果按1度电1块钱来计算,在功率因数0.7时,该变压器可以产生700块/小时的经济效益;当功率因数达到0.95时,该变压器却可以产生950块/小时的经济效益。当然,提高功率因数的作用远不止这些!

认识了有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的概念后,我们知道:变压器容量单位是kVA(千伏安),而用电设备的功率单位是kW(千瓦),两者的区别是计算设备功率kW的时候是需要乘功率因数的,就是说1000kVA容量的变压器,只有在功率因数为1的情况下,才会能满载输出1000kW的功率,但是在实际应用中基本不可能。
    在设计低压配电的时候,需要留有一定的余量,一般按照90%的符合率计算,比较经济合理,即:1000×0.9=900kVA。如果我们通过功率补偿,把功率因数补偿到0.95及以上,那么该变压器可以输出900×0.95=855kW有功功率。注意:电力公司要求功率因数必须0.9以上,不然会有处罚;但是功率因数不能超过1,否则系统电压会升高,影响系统正常运行。
    上文中问,1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电,现在又加了500kW的用电设备,总共用电设备的有功功率达到了700kW,依然没有超过计算值。所以,1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电,现在又加了500kW的用电设备,只要我们能把功率因数提高到需要的数值,此时变压器完全能够长期安全、稳定运行。

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