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1000kVA變壓器可以承受多少kW的用電量?

人氣:1963次發表時間:2021-01-25

【問題】

 

有一臺1000kVA的老式變壓器,現有負荷約200kW,如果要增加約600kW的新負載,這臺變壓器能否承受?

 

這個問題首先涉及到一個概念,那就是kVAkW之間的關系及區別。


kVA(千伏安)是視在功率的單位,kW(千瓦)則是有功功率的單位。除了視在功率和有功功率以外,還有無功功率,無功功率的單位是kvar(千乏)。

 

那有功功率、無功功率、視在功率它們有啥區別呢?

 

有功功率是用電器實際消耗的功率,即電能轉換為其他形式能量。

 

比如日常大家所交的電費,交的就是有功電量;

 

無功功率是指某些設備并沒有真正消耗電,它只是暫時把電存起來的那部分功率。

 

比如某個用電設備里面有電容/線圈,那這個設備在工作的時候,電容/線圈就會一直處于充電放電狀態。因為電容/線圈一直充電放電,并沒有真正消耗電,所以把這一部分功率叫無功功率。

 

視在功率是指電源提供的總功率。

 

電源(一般都是指變壓器或者發電機)它除了要給用電設備提供有功功率以外,還需要提供無功功率。原因很簡單,用電設備里面的電容雖然不耗電,但是它一直在充電放電,所以也需要占用電源一部分容量。

 

搞清楚這些以后,我們再來看它們之間的關系,這就要講到另外一個概念了---功率因數。一個電源能提供多少有功功率,這取決于功率因數。

 

 

 

【功率因數】

 

功率因數是指有功功率和視在功率的比值,一般用cosφ表示。

 

舉個例子,一個1000kVA的變壓器,在功率因數cosφ=0.6時,它可以輸出600kW的有功功率;但是當功率因數cosφ=0.9時,它可以輸出900kW的有功功率。


如果按1度電1塊錢,在功率因數0.6時,該變壓器可以產生600/小時的經濟效益;當功率因數達到0.9時,該變壓器卻可以產生900/小時的經濟效益。其實提高功率因數的作用遠不止這么簡單,還有很多,這里就不多說了。

 

 

 

 

【本題分析】

 

有了上面的基礎以后,再來解釋本題就游刃有余了。


變壓器的容量單位是kVA(千伏安),而用電設備的功率單位是kW(千瓦),兩者的區別是計算設備功率kW的時候是需要乘功率因數的,就是說1000kVA容量的變壓器,只有在功率因數為1的情況下,才會能滿載輸出1000kW的功率,但是在實際應用中基本不可能。

 

在設計的時候,需要留有一定的余量,一般按照90%的符合率計算,比較經濟合理,即1000×0.9=900kVA。如果我們通過功率補償,把功率因數補償到0.95及以上,那么該變壓器可以輸出900×0.95=855kW有功功率。

 

注意:電力公司要求功率因數必須0.9以上,不然會有處罰;但是功率因數不能超過1,否則系統電壓會升高,影響系統正常運行。

 

題目中說,1000kVA的變壓器原來給200kW的用電設備供電,現在又加了600kW的用電設備,總共用電設備的有功功率達到了800kW,依然沒有超過計算值。


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