Jmenovitý výkon a účinek transformátoru

 

1. definice

Kapacita transformátoru označuje maximální výkon, který může transformátor bezpečně přenášet za jmenovitých provozních podmínek po delší dobu. Obvykle je vyjádřen v kilovolt-amperes (KVA) nebo megavolt-amperes (MVA). Kapacita je určena návrhem a provozním prostředím transformátoru a slouží jako klíčový parametr pro vyhodnocení schopnosti manipulace s zatížením transformátoru.

 

2. jednotky

Použité jednotky jsou kilovolt-amperes (KVA) nebo megavoltové ampery (MVA), s následujícími převody:
1 mva=1000 kva=1, 000, 000 va.

 

 

Zjevná síla (s)

KVA- Toto se běžně označuje jako transformátorová kapacita, jako je transformátor 5000 KVA.
Vzorec je:
Kde:

• S: Zjevná energie (kapacita transformátoru, jednotka: KVA nebo MVA)
• U: Jmenovité napětí (jednotka: KV)
• I: Jmenovitý proud (jednotka: a)

Transformátorová kapacita zvažuje pouze zjevnou sílu a neodráží přímo účiníku.

 

Aktivní síla (P)

KW- Aktivní napájení je skutečná síla používaná zátěží.

 

Reaktivní síla (Q)

Kvar- Reaktivní výkon je spojen se založením a údržbou elektromagnetického pole.

 

 

 

 

Jednofázový transformátor

Primární kapacita se rovná sekundární kapacitě:

√  

 

Třífázový transformátor

Vzorec vztahu:

Kapacita se počítá jako:

√  

Kde:

• V: Napětí linky (jednotka: kV)
• I: Linka proud (jednotka: a)

 

 

• Jmenovitá kapacita

Maximální kapacita transformátoru, který může dlouhodobě pracovat po dlouhou dobu za podmínek

 

• Jmenovité podmínky

Jmenovité napětí, jmenovité frekvence a zvýšení teploty během provozu plného zatížení nepřesahují standard

 

Limit zvýšení teploty	Standardy IEC (k)	Standardy IEEE (k)
Olejový vrchol	60	65
Průměr navíjení	65	65
Navíjející horké skvrny	78	80

 

Příklad: Transformátor 5000 KVA, když test na zvýšení teploty, omezení zvyšování teploty překračuje standardní ustanovení, se má za to, že kapacita transformátoru za jmenovitých podmínek nemůže dosáhnout 5000 kVa, nesmí překročit limit zvýšení teploty pod 4500 kVa, pak by skutečná kapacita transformátoru měla být 4500KVA

 

 

Účinný faktor (PF) je bezrozměrný parametr, který ukazuje povahu zatížení. Je to poměr aktivního výkonu (p) k zjevnému výkonu (y), definovaný jako: 

Kde:

• P: aktivní výkon, měřeno v kilowattech (KW);
• S: Zjevná síla, měřená v kilovolt-amperes (KVA);
• ϕ: Fázový úhel mezi proudem a napětím.

 

Typický rozsah hodnot účiníku je 0 až 1:

• Čistá odporová zatížení: Účinný faktor se rovná 1 (napětí a proud jsou ve fázi).
• Induktivní zatížení(např. Motory, transformátory): Účinný faktor je menší než 1 (proud zaostává za napětím).
• Kapacitní zatížení: Účinný faktor je menší než 1 (proud napětí olova).

 

 

Transformátorová kapacita je navržena tak, aby zvládla maximální zjevný výkon a není přímo ovlivněna výkonem. Během skutečného provozu zatížení však výkonový faktor ovlivňuje schopnost aktivního výkonu transformátoru. Vztah je: P=S × PF To znamená, že s nízkým výkonem, i když zjevná síla zůstává konstantní, aktivní výkon klesá a potenciálně omezuje využití transformátoru.

 

Příklad:

• Pokud má transformátor kapacitu 1 0 0 KVA a výkonový faktor je 0,8, pak: P {}} × 0.

Za nízkých podmínek účiníku může přidání kompenzačních zařízení (jako jsou banky kondenzátorů) pro zlepšení účiníku plně využívat kapacitu transformátoru a snížit ztráty.