Что такое ква в трансформаторе

Почему мощность трансформатора измеряют в кВа, а двигателя в кВт

Существуют разные устройства, работающие от электрической сети переменного тока, и каждое из этих устройств индивидуально. Лампа накаливания, например, сразу преобразует энергию проходящего через нее электрического тока — в свет и тепло, при этом мы НЕ можем сказать, что какая-нибудь часть электрической энергии из лампы периодически возвращается обратно в сеть.

Сколько энергии в нить накаливания пришло — на столько лампа греет и светит. Если же начать пропускать через лампу большую мощность — она просто перегорит, но не сумеет вернуть излишки энергии в сеть.

Нагрузки такого рода называются активными нагрузками. Их мощность измеряется в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) и т. д.

Однако встречаются и такие приборы, в которых часть полученной от сети электрической энергии переменного тока, прежде чем она будет необратимо преобразована в другой вид энергии (по-умолчанию — в полезную работу, такую как излучение, нагрев или перемещение тела), может накапливаться в форме энергии переменных электрических и (или) магнитных полей, колебаться, даже излучаться, при этом циркулировать между (источником) сетью и потребителем.

В таких случаях говорят, что устройство потребляет от сети полную мощность S такую-то, а активная мощность P — такая-то.

При этом активная мощность P измеряется в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) и т. д., а полная мощность S — в вольт-амперах (ВА), киловольт-амперах (кВА) и т.д.

Активная мощность — это скорость преобразования в потребителе электрической энергии непосредственно в полезную работу.

Полная мощность — это мощность, которую к потребителю, для его нормальной работы, подает сеть переменного тока — действующее значение напряжения в вольтах умноженное на соответствующий ток в амперах.

Часть полной мощности, периодически возвращаемая в сеть, называется реактивной мощностью Q и измеряется в Вар (вольт-амперы реактивные), кВар и т.д.

Так вот, полезная работа электродвигателя переменного тока — это механическая нагрузка на его валу. Здесь по сути осуществляется перемещение тела под действием силы на определенное расстояние. Необратимо преобразуемая при этом энергия измеряется в джоулях (Дж), а скорость данного ежесекундного преобразования энергии — в ваттах.

Мощность двигателей переменного тока измеряют в ваттах (Вт) и киловаттах (кВт), поскольку, хотя двигатель и обладает некоторой реактивной составляющей, он, тем не менее, может быть безопасно нагружен лишь в определенной мере, определяемой его номинальной мощностью в ваттах, и нагрузка эта – именно механическая.

При желании вычислить полную мощность для двигателя несложно, для этого достаточно разделить мощность двигателя в ваттах на косинус фи (обе эти цифры можно найти на идентификационной табличке конкретного двигателя).

В случае с трансформатором мы имеем дело с электромагнитным преобразующим устройством, где энергия подаваемого от сети переменного тока преобразуется в энергию переменного магнитного поля в сердечнике трансформатора, и за счет этого на вторичной обмотке трансформатора возникает переменное напряжение.

Вторичная же обмотка трансформатора может быть соединена как с чисто активной нагрузкой (такой как лампа накаливания), так и с нагрузкой имеющей существенную реактивную составляющую (такой как резонансный индукционный нагреватель и т.п.).

В любом случае трансформатор имеет номинальную полную мощность (измеряемую в ВА или кВА), которая может через него проходить, причем это относится не обязательно к цепи первичной обмотки, ведь значительная мощность может циркулировать и в цепи вторичной обмотки, тогда как первичная цепь будет потреблять из сети минимум тока (при этом сердечник будет испытывать то же магнитное действие, но от тока вторичной обмотки). Вот почему мощность трансформаторов (и генераторов) указывают в кВА.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Что такое ква в трансформаторе

В разделе «Справочная информация» содержатся пояснения о различных терминах, используемых при описании технических характеристик оборудования, которые неподготовленному человеку бывает нелегко понять.

Различия «кВА» и «кВт»

Зачастую, в прайсах различных производителей электрическая мощность оборудования указывается не в привычных киловаттах (кВт), а в «загадочных» кВА (киловольт-амперах). Как же понять потребителю сколько «кВА» ему нужно?

Существует понятие активной (измеряется в кВт) и полной мощности (измеряется в кВА).

Полная мощность переменного тока есть произведение действующего значения силы тока в цепи и действующего значения напряжения на её концах. Полную мощность есть смысл назвать «кажущейся»,так как эта мощность может не вся участвовать в совершении работы. Полная мощность – это мощность передаваемая источником, при этом часть её преобразуется в тепло или совершает работу (активная мощность), другая часть передаётся электромагнитным полям цепи – эта составляющая учитывается введением т.н. реактивной мощности.

Полная и активная мощность — разные физические величины, имеющие размерность мощности. Для того, чтобы на маркировках различных электроприборов или в технической документации не требовалось лишний раз указывать, о какой мощности идёт речь, и при этом не спутать эти физические величины, в качестве единицы измерения полной мощности используют вольт-ампер вместо ватта.

Если рассматривать практическое значение полной мощности, то это величина, описывающая нагрузки, реально налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи, генераторные установки…), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому номинальная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Отношение активной мощности к полной мощности цепи называется коэффициентом мощности.

Коэффициент мощности ( cos фи) есть безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.

Значения коэффициента мощности:

Большинство производителей определяют потребляемую мощность своего оборудования в Ваттах.

В случае, если потребитель не имеет реактивной мощности (нагревательные приборы – такие как чайник, кипятильник, лампа накаливания, ТЭН), информация о коэффициенте мощности неактуальна, в виду того, что он равен единице. То есть в таком случае полная мощность, потребляемая прибором и необходимая для его эксплуатации, равна активной мощности в Ваттах.

Пример: В паспорте электрического чайника указана потребляемая мощность – 2 кВт. Это значит, что и полная мощность, необходимая для успешного функционирования прибора, составит 2 кВА.

Если же потребителем является прибор, имеющий в своем составе реактивное сопротивление (емкость, индуктивность), в технических данных всегда указывается мощность в Ваттах и значение коэффициента мощности для данного прибора. Это значение определяется параметрами самого прибора, а конкретно – соотношением его активных и реактивных сопротивлений.

Пример: В техническом паспорте перфоратора указана потребляемая мощность – 5 кВт и коэффициент мощности (Сos(fi)) – 0.85. Это значит, что полная мощность, необходимая для его работы, составит

P полн.= Pакт./Cos(fi)

P полн.= 5/0.85= 5,89 кВА

При выборе генераторной установки часто возникает резонный вопрос – «Сколько же мощности она все-таки сможет выдать?». Это обусловлено тем, что в характеристиках генераторных установок указывается полная мощность в кВА. Ответом на этот вопрос и служит данная статья.

Пример: Генераторная установка мощностью 100 кВА. Если потребители будут иметь только активное сопротивление, то кВА=кВт. Если также будет присутствовать и реактивная составляющая, то надо учитывать коэффициент мощности нагрузки.

Именно поэтому в характеристиках генераторных установок указывается полная мощность в кВА. А уж как Вы ее будете использовать – решать только Вам.

кВа в кВт — как правильно перевести мощность

При определении такого понятия, как электрическая мощность, возникает некоторая путаница. Какую мощность подразумевает под собой обозначение кВА, а какая физическая величина обозначается в кВт? Отличие ква, расшифровка – киловольт-ампер (кВА), от квт (киловатт) существенное.

Понятия и термины

Полная мощность S(ква) электротока хотя и является внесистемной единицей, но на территории РФ имеет применение наряду с единицами СИ. Эту величину обозначают как В*А, в международном формате – V*A. При протекании в электроцепи тока переменной природы I= 1 А и U = 1 В полная S= 1ВА.

При движении постоянного электричества в замкнутом контуре речь может идти только об активной мощности P, она измеряется в ваттах (Вт).

Активная и реактивная энергия

Когда производится расчёт мощности электричества, отпускаемого потребителям, рассматривается S, требуемая для выполнения работы в цепях нагрузки. Она включает в себя две составляющие: активную и реактивную.

Активная нагрузка сети

Большое количество бытовых электроприборов является активной нагрузкой для электросети. Это подтверждается тем, что при преобразовании электроэнергии совершается полезная работа по превращению её в свет, тепло, звук и тому подобное. Утюги, обогреватели, осветительные приборы, электропечи – все они потребляют активную составляющую переменного тока.

Важно! Величина P, заявленная на приборе и выраженная в кВт, будет означать и то, что устройство потребляет полную мощность, которую выражают в кВА.

Реактивная нагрузка сети

Присутствие в электрических цепях индуктивных (трансформаторов, трёхфазных двигателей, бытовой радиоэлектроники) или ёмкостных элементов вызывает появление реактивной составляющей электротока. Она не делает полезной работы, а тратится на нагрев проводников и элементов цепи, это приводит к потерям.

Полная мощность

Чтобы понять, что такое ква, нужно разобраться с понятием S. В случае с переменным током она измеряется как произведение действующих величин: силы тока на участке и напряжения на концах этого участка.

Соотношение S и активной выражается через коэффициент cosϕ. Его значение обычно лежит в пределах от 0,5 до 0,9. На приборах, работа которых основана на использовании активной и реактивной составляющих, указываются следующие параметры:

  • активная мощность, P(Вт);
  • значение cosϕ.

Информация. Чтобы определить полную мощность S, используемую устройством, нужно P поделить на значение cosϕ.

Ква – что это за единица измерения? К примеру, на шильдике отрезной машинки заявлена потребляемая мощность 900 Вт (W), и cosϕ = 0,6. Тогда S инструмента будет 900/0,6 = 1500 ВА.

Чем выше коэффициент cosϕ у потребителя, тем ниже значение потерь мощности в питающей сети. На предприятиях, где преобладают реактивные виды нагрузок, приходится монтировать установки для компенсации реактивной мощности (индуктивного или ёмкостного типа).

Почему существуют разные мощности

Разница возникает потому, что потребители электроэнергии могут отличаться по виду нагрузки. Активные виды, получая энергию от источника, полностью трансформируют её в работу. У них нет никакого сдвига фаз, и синусоида тока повторяет синусоиду напряжения.

У реактивных видов нагрузок при получении энергии от источника они её сначала накапливают некоторое время. После чего отдают обратно в источник, тоже в течение некоторого времени. Возникает сдвиг фаз между синусоидами тока и напряжения в 900.

К сведению. Передача электроэнергии на расстояние к потребителю носит направленный характер. Такой возврат вреден для процесса. Поэтому реактивная часть S – одна из отрицательных характеристик электроцепей.

Разница кВА и кВт

Как известно, ква – это киловольт-ампер, кВт – это киловатт, в этом заключается существенная разница.

Как перевести кВА в кВт

Чтобы это сделать, можно выбрать несколько вариантов:

  • приближённый перевод;
  • использование онлайн-калькулятора;
  • применение математической формулы.

Любой из методов поможет конвертировать одну величину в другую.

При переводе значений ква в квт необходимо работать с одинаковым разрядом чисел. К примеру, пытаясь определить 10 ква – это сколько квт, нужно обратить внимание на приставку «кило». Она равна 1*103, например: 1 кВ = 1*103В. Это значит, что 10 кВА – это 1*104 ВА.

Всё зависит от того, с точностью до какого знака после запятой необходимо получить результат перевода одной величины в другую. Для получения информации и использования её в бытовой ситуации достаточно приблизительного перевода. В предварительных расчётах можно воспользоваться онлайн калькулятором. Для вычисления точных значений при проектированиях и расчётах сетей нужны математические вычисления.

Примеры расчетов

Ниже приведены практические применения расчётов. Рассматривается несколько вариантов.

Приближенный перевод кВа в кВт

В этом случае результат получается с маленькой величиной погрешности, которой можно пренебречь.

От полезной мощности S отнимается 20%, получают активную P. Если взять 1 кВА, то 20% от него будет 0,2 кВА. Следовательно, 1– 0,2 = 0,8. Значит, для быстрого приближённого перевода достаточно данное значение умножить на 0,8. К примеру, S = 300 kVA, значит, P = 300*0,8 = 240 kW.

Приближенный перевод кВт в Ква

В этом случае нужно производить обратные действия – прибавлять 20%, значит, уже делить на 0,8. Пусть P = 200 кВт, значит, S = 200/0,8 = 250 кВА.

Точный перевод формула перевода кВА в кВт

Для перевода ква в кВт можно использовать формулу, которая выглядит так:

где:

  • P – активная мощность, кВт;
  • S – полная, кВА (kva);
  • cosϕ – коэффициент.

Так можно перевести любые значения полной мощности в активную величину.

Формула перевода кВт в кВА

Переводить в обратном порядке нужно, изменив формулу:

Все параметры, входящие в неё, уже известны.

Внимание! Электросчетчик, установленный для измерения количества потребляемой энергии, подсчитывает, сколько квт в час подано абоненту электричества. Если абонент использует в своих нуждах потребители реактивного типа, то он заплатит за полную мощность. Она будет больше, чем практически потраченная её активная величина.

Практическое значение для обычных граждан, разница между этими двумя величинами существенны лишь при приобретении приборов и устройств. Не все обозначенные производителем данные указывают оба значения сразу. Чтобы понять, какую именно мощность выдаст тот или иной аппарат, нужно уметь перевести одну величину в другую.

Видео

Чем отличаются кВа и кВт?

Вольт-ампер (ВА или VA) – единица, используемая для обозначения полной мощности переменного тока, определяемая как произведение силы тока действующей в цепи (измеряется в амперах, сокращенно A) и напряжения на зажимах цепи (измеряется в вольтах, сокращенно B).

Ватт (Вт или W) – единица , применяемая для измерения мощности. Своим названием данная единица обязана шотландско-ирландскому изобретателю Джеймсу Уатту. 1 ватт – мощность, при которой за время равное 1с. совершается работа в 1Дж. Ватт является единицей активной мощности, значит, 1 ватт – мощность постоянного электрического тока силой 1A при напряжении равном 1B.

! Выбирая дизельный генератор нужно помнить о том, что полная мощность, потребляемая прибором, измеряется в кВА, а активная мощность, затрачиваемая на то, чтобы совершить полезную работу измеряется в кВт. Полная мощность рассчитывается как сумма двух слагаемых реактивной мощности и активной мощности. Весьма часто отношение полной и активной мощностей имеет различные значения для разных потребителей, поэтому, для того, чтобы найти суммарную мощность всего потребляющего оборудования требуется провести суммирование полных, а не активных мощностей оборудования.

Мощность большинства промышленных электроприборов определяется в ваттах, это активная мощность, выделяющаяся на резистивной нагрузке (лампочка, нагревательные приборы, холодильник и т.п.).

Обычно под потребляемой мощностью понимают именно активную мощность, полностью идущую на полезную работу. В случае, если речь идет об активном потребителе (чайник, лампа накаливания), то на нем, как правило, написаны номинальное напряжение и номинальная мощность в Вт, этой информации достаточно, чтобы вычислить косинус “фи”.

Угол “фи” – это угол между напряжением и током. Для активных потребителей угол “фи” равен 0, а, как известно, cos(0) = 1. Для того, чтобы вычислить активную мощность (обозначается P) нужно найти произведение трех множителей: тока через потребитель, напряжения на потребителе, косинуса “фи”, то есть провести расчёты по формуле

Рассмотрим пример для ТЭНа. Так как это активный потребитель, то cos(0) = 1. Полная мощность (обозначаемая S) будет равна 10кВА. Следовательно, P=10&#215 cos(0)=10 кВт – активная мощность.

Если же речь идет о потребителях, имеющих не только активное, но и реактивное сопротивление, то на них, как правило, указывается P в Вт (активная мощность) и величина косинуса “фи”.

Приведем пример для двигателя, на бирке которого написано: P=5 кВт, сos(&#966)=0.8, отсюда следует, что этот двигатель, работая в номинальном режиме будет потреблять S = P/сos(&#966)=5/0,8= 6,25 кВа – полная (активная) мощность и Q = (U&#215I)/sin(&#966) – реактивная мощность.

Чтобы найти номинальный ток двигателя необходимо разделить его полную мощность S на рабочее напряжение равное 220 B.

Однако номинальный ток можно также прочитать на бирке.

Чтобы увидеть разницу между кВА и кВт на практике, изучите товары в разделе Дизельные генераторы >>

Почему мощность на генераторах указывается в ВА?

Ответ следующий: пусть мощность стабилизатора напряжения, указанная на бирке равна 10000 ВА, если к этому трансформатору подключить некоторое количество ТЭНов, то отдаваемая трансформатором мощность (трансформатор работает в номинальном режиме) не превысит 10000 Вт.

В данном примере все сходится. Однако, если же подключить к стабилизатору напряжения катушку индуктивности (много катушек) или электродвигатель со значением сos(&#966)=0.8. В итоге мощность отдаваемая стабилизатором будет равна 8000 Вт. Если же для электродвигателя сos(ф)=0.85, то отдаваемая мощность будет равна 8500 Вт. Отсюда следует, что надпись 10000Ва на бирке трансформатора не будет соответствовать действительности. Именно поэтому, мощность генераторов (стабилизаторов и трансформаторов напряжения) определяется в полной мощности (для рассмотренного примера 1000 кВА).

Коэффициент мощности рассчитывается как соотношение средней мощности переменного тока и произведения действующих в цепи значений тока и напряжения. Максимальное значение,которое может принимать коэффициент мощности равно 1.

При рассмотрении синусоидального переменного тока, для определения коэффициента мощности используется формула:

r и Z – соответственно активное и полное сопротивления цепи, а угол &#966– это разность фаз напряжения и тока. Отметим, что коэффициент мощности может принимать значения меньшие 1, даже в цепях с только активным сопротивлением, если в них присутствуют нелинейные участки, так как происходит изменение формы кривых тока и напряжения.

Коэффициент мощности равен также косинусу угла фаз между основаниями кривых тока и напряжения. Коэффициент мощности – отношение активной мощности к полной мощности: сos(&#966) = активная мощность/полная мощность = P/S (Вт/ВА). Коэффициент мощности – это комплексная характеристика нелинейных и линейных искажений, которые вносятся в сеть нагрузкой.

Значения, принимаемые коэффициентом мощности:

  • 1.00 – очень хороший показатель;
  • 0.95 – хорошее значение;
  • 0.90 – удовлетворительное значение;
  • 0.80 – среднее значение;
  • 0.70 – низкое значение;
  • 0.60 – плохое значение.

Для того, чтобы увидеть отличия кВА и кВт на конкретном примере, перейдите в раздел Стабилизаторы напряжения >>

Чем отличаются кВА и кВт

Многие пишут достаточно сложно. Для простоты восприятия скажу что основным отличием является то, что кВт как единица измерения принята в основном для электродвигателей и подобных индуктивных нагрузок. Самый простой перевод и онлайн калькулятор в конце статьи.

Вольт-ампер (ВА)

  • Это единица полной мощности переменного тока, обозначается ВА или VA. Полная мощность переменного тока определяется как произведение действующих значений тока в цепи (в амперах) и напряжения на её зажимах (в вольтах).

Ватт (Вт)

  • Единица мощности. Названа в честь Дж. Уатта, обозначается Вт или W. Ватт -это мощность, при которой за 1 сек совершается работа, равная 1 джоулю. Ватт как единица электрической (активной) мощности равен мощности не изменяющегося электрического тока силой 1 ампер при напряжении 1 вольт.

Если вы выбираете стабилизатор напряжения или электростанцию либо электродвигатель то следует помнить, что кВА – это полная потребляемая мощность , а кВт – это активная (индуктивная) мощность. Полная мощность – это сумма реактивной и активной мощности. Зачастую разные потребители имеют разное соотношение полной и активной мощности.

Поэтому для определения суммарной мощности всех потребителей необходимо сложение полных мощностей оборудования, а не активных мощностей. В бытовых условиях полную и активную мощность считают равными. При выборе стабилизатора напряжения вам поможет статья какой стабилизатор напряжения лучше

При выборе Источника Бесперебойного Питания нужно ещё учитывать и мощность самого прибора во время зарядки АКБ, мощность нагрузки +мощность ИБП при заряде АКБ. Чем выше зарядный ток, тем большее количество батарей можно зарядить, т.е. тем большее время автономии можно обеспечить. Одними из лучших ИБП с большим временем автономии на внешних АКБ это ИБП ЭКОВОЛЬТ

Мощность (электрическая мощность)

  • Физическая и техническая величина в цепях электрического тока. В цепях переменного тока произведение эффективных значений напряжения U и тока I определяет полную мощность, при учете фазового сдвига между током и напряжением – активную и реактивную составляющие мощности, а также коэффициент мощности.

Нагрузка

  • Сумма мощностей единиц оборудования.

Номинальная мощность

  • Значение мощности для длительного режима работы, на которое рассчитан источник или потребитель электроэнергии.

Полная мощность (“S”)

    Кажущаяся мощность, величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи “I” и напряжения “U” на её зажимах: S=U*I; для синусоидального тока (в комплексной форме) равна ,где Р — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0, а при ёмкостной Q симметрирующие трансформаторы в трехфазных сетях.

Для замера тока используются измерительные клещи либо амперметр.

Электрическое оборудование работает по принципу превращения электромагнитной энергии (например, электромоторы, трансформаторы). Часть входной мощности расходуется на создание и поддержание магнитного поля. Индукционные устройства сдвигают угол между напряжением и током на значение > 0.

Мощность, создаваемая порциями волны “V” и “I”, имеющими противоположные направления (+ и –) и называется Реактивной мощностью. Эта часть энергии – магнитная реверсионная энергия. Она не может быть превращена в Активную мощность и возвращается в электросеть при изменениях магнитного поля. То же количество энергии будет снова поглощено сетью и затребовано для следующего изменения магнитного поля.

Мощность реактивная – электрическая мощность, которой обмениваются между собой генератор и нагрузка при создании и исчезновении электромагнитного и электростатического полей. Реактивная мощность является составляющей полной мощности, характеризующей коэффициентом реактивности.

Как по быстро перевести кВА в кВт, чтобы перевести кВа в кВт, нужно из кВа вычесть 20% и мы получим кВт с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь. Например 1 кВа будет приблизительно равен 0,8 кВт.

Или воспользуйтесь простым онлайн калькулятором перевода кВА в кВт.

Косинус фи (cos φ)

Это коэффициент мощности, который показывает соотношение (потерь) кВт к кВА при подключении индуктивных нагрузок.

Распространенные коэффициенты мощности и их расшифровка(cos φ):

  • 1 – наилучшее значение
  • 0,95 – отличный показатель
  • 0,90 – удовлетворительные значение
  • 0,80 – средний наиболее распространенный показатель
  • 0,70 – плохой показатель
  • 0,60 – очень низкое значение

При рассмотрении насосов, надо учитывать, и сопротивление водяного столба при запуске.

Понятие номинальной мощности трансформатора, в чем указывается и измеряется

Для установки трансформатора необходимо рассчитывать его номинальную мощность. Выбор агрегата по данному показателю зависит от планируемых режимов работы, уровня нагрузки, условий и типа охлаждения прибора. При расчетах учитываются особенности измерения мощности трансформатора распределение нагрузки на составные части цепи при аварийной и стандартной работе прибора.

  1. Понятие номинальной мощности трансформатора
  2. В чем измеряется и указывается
  3. Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов
  4. Пример выбора трансформатора
  5. Выбор по конструктивному исполнению
  6. Выбор по мощности

Понятие номинальной мощности трансформатора

Номинальная мощность трансформатора – это полная мощность, на которую рассчитан прибор его изготовителем. То есть, напряжение, которое в течение всего срока эксплуатации трансформатор выдерживает без перерыва.

Заводы дают гарантию службы от 20 до 25 лет.

Данный показатель всегда связан с температурным режимом работы: насколько допускается нагрев обмоток и при каких условиях охлаждается агрегат. При разных мощностях обмоток трансформатора номинальной считают наибольшую. В основном, в трансформаторах установлено масляное охлаждение, которое напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Поскольку погодные условия постоянно изменяются, наибольший нагрев обмоток при максимальной теплоте воздуха считается верхним пределом среднего показателя сопротивления температуры, возможной для соблюдения безопасности.

У приборов с другим типом охлаждения в паспорте от производителя прописываются номинальные температурные условия.

Помимо номинальной, есть типовая мощность трансформатора, которая считается, как сумма величин нагрузки на все обмотки, поделенная на два. А максимальная нагрузка на обмотки рассчитывается, как произведение наибольшей величины тока на максимально разрешенное напряжение данной части цепи.

В чем измеряется и указывается

Номинальную мощность трансформаторов измеряют в кВА (киловольт-амперах), а не в кВТ (киловаттах). Эти два показателя отличаются друг от друга и не тождественны. Первый – это полная (номинальная) мощность, второй – активная. Номинальная потребляется в работу не в полном объеме, поскольку часть ее распространяется на электромагнитные поля цепи, и только оставшаяся часть – это активная мощность – действует по назначению.

Нагрузка на трансформатор обуславливается потребляемым током, а не энергией, которая используется фактически. То есть, полная мощность представляет собой все напряжение, налагаемое во время работы прибора на все составляющие электрической цепочки. Поэтому данную номинальную величину указывают в единицах вольт-ампер.

В работе электроприборов также учитывают коэффициент, который выражается в отношении активной к номинальной (cos фи). Данный коэффициент отражает величину сдвижения переменного тока по фазе относительно нагрузки, приложенной к ней.

Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов

На территории России используется единая шкала стандартных мощностей. Она разделяется на два шага: 1,35 и 1,6, каждый включает ряд величин, представленных в таблице ниже.

Шаг 1,35. В кВА Шаг 1,6. В кВА
100 100
135 160
180 250
240 400
320 630
420 1000
560 1600

В настоящее время заводы выпускают трансформаторные подстанции (ТП), применяя мощности шага 1,6. Шкала шага 1,35 уже не используется на производствах, но старые установки, выпущенные в советское время, проектировались именно по этой шкале. При этом, исследования определили старые приборы как более выгодные, поскольку они могут работать в полную силу, в отличие от современных агрегатов.

При выборе разных видов приборов, учитывается, что они должны быть максимально близкими по наибольшему показателю нагрузки в обычном режиме и предельному напряжению в аварийном.

При выборе трансформаторов для промышленных производств важно учитывать их количество для рационального распределения электроэнергии и их типовые мощности при определенной номинальной нагрузке.

Пример выбора трансформатора

Выбрать трансформатор можно исходя из их конструктивного исполнения, ориентируясь на необходимые характеристики, или по номинальной нагрузке.

Выбор по конструктивному исполнению

Силовые трансформаторы бывают нескольких видов:

  • масляные – устанавливаются внутри или снаружи зданий, где нет опасности возгорания или взрыва веществ;
  • сухие – находятся в пожароопасных помещениях;
  • с негорючим жидким диэлектриком – устанавливаются внутри строений, отличающихся высокой взрыво- и пожароопасностью.

Масляные лучше остальных отводят тепло от сердечника и обмоток, составные части хорошо защищены от внешних воздействий. Также, данные трансформаторы меньше других по стоимости. К недостаткам относится необходимость установки в специальных помещениях или снаружи строений, из-за высокой вероятности возгорания или взрыва при поврежденной защите активных частей.

Сухие трансформаторы устанавливают в тех помещениях, где высокая вероятность возгорания и большое электрическое напряжение. Такие установки обладают повышенными огнеупорными свойствами благодаря жаропрочным изоляционным материалам. Но условия охлаждения уступают масляным, из-за чего плотность тока в обмотках меньше.

Агрегаты с негорючим диэлектриком обладают схожими огнеупорными свойствами с сухими, не наносят вред окружающей среде, за счет характеристик охлаждающей жидкостей и считаются более долговечными.

Выбор по мощности

Агрегаты для главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых трансформаторных подстанций выбирают по среднему напряжению за максимально загруженный период работы с контролем удельного расхода электроэнергии.

Фактор, которым характеризуется необходимая полная мощность трансформатора – это допустимое значение относительной аварийной нагрузки. Этот показатель регламентируется ГОСТом и определяется, как возможный тепловой износ изоляции агрегата за аварийный период с учетом температуры охлаждения, типа прибора и графика режима аварийной работы.

При определении необходимой номинальной нагрузки трансформатора используют два подхода, зависящие от наличия исходных данных:

  1. По заранее определенному суточному плану нагрузки производства за типичные сутки года в режиме аварийной и стандартной работы.
  2. По расчетной нагрузке в этих же режимах. По Государственному стандарту, цеховые ТП имеют мощности, указанные в таблице выше.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий