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    变压器增加新负载 ,容量能否承受?你会计算吗

    2023-02-20 10:17:43 华进达智能电器

    变压器增加新负载,容量能否承受?你会计算吗

    问题 :“有一台1000kVA的老式变压器,现有负荷约200kW,如果要增加约600kW的新负载,这台变压器能否承受?”

    这个问题首先涉及到一个概念,那就是kVA和kW之间的关系及区别。

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

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    那有功功率、无功功率 、视在功率它们有啥区别呢?


    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/线圈,那这个设备在工作的时候,电容/线圈就会一直处于充电放电状态。因为电容/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(一般都是指变压器或者发电机)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。


    搞清楚这些以后,我们再来看它们之间的关系 ,这就要讲到另外一个概念了---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。

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    「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。

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    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,在功率因数0.6时,该变压器可以产生600块/小时的经济效益;当功率因数达到0.9时 ,该变压器却可以产生900块/小时的经济效益。其实提高功率因数的作用远不止这么简单 ,还有很多 ,这里就不多说了。


    「本题分析」

    有了上面的基础以后 ,再来解释本题就游刃有余了。


    变压器的容量单位是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。


    题目中说 ,1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电,现在又加了600kW的用电设备 ,总共用电设备的有功功率达到了800kW,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600kW的用电设备,只要我们能把功率因数提高到需要的数值,变压器完全能够长期安全运行 。



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