“有一臺1000kVA的老式變壓器,現(xiàn)有負(fù)荷約200kW,如果要增加約600kW的新負(fù)載,這臺變壓器能否承受?”
問題當(dāng)中出現(xiàn)了kVA和kW兩種單位,想要回答這個(gè)問題,那么就必須明白這兩個(gè)單位之間的關(guān)系與區(qū)別。
kVA
是千伏安。百度百科的定義是:“指電力設(shè)備(如變壓器、電機(jī)等)容量的一種單位。在交流電路中,電壓(千伏)/電流(安)=容量(千伏安) 。變壓器的容量大小就是用千伏安來表示的。”
kW
是千瓦。百科的定義是:“千瓦(kilowatt)是功率單位,等于1000瓦特。千瓦通常被用來表達(dá)發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、工具、機(jī)器、電熱器等的功率。它也是表達(dá)廣播和電視發(fā)射塔的電磁功率的常用單位?!?/p>
當(dāng)然,百科上的定義只是基本的。
我們還需要知道: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)。
那么,這里面提到的三種功率:視在功率、有功功率、無功功率,它們之間有什么區(qū)別呢?
1、視在功率是指電源提供的總功率;
2、有功功率是指用電器實(shí)際消耗的功率,即電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量。比如生活當(dāng)中大家所交的電費(fèi),交的就是有功電量;
3、無功功率是指某些設(shè)備并沒有真正消耗電,它只是暫時(shí)把電存起來的那部分功率。比如某個(gè)用電設(shè)備里面有電容/線圈,那這個(gè)設(shè)備在工作的時(shí)候,電容/線圈就會(huì)一直處于充電放電狀態(tài)。因?yàn)殡娙?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。
電機(jī)線圈(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
一個(gè)電源能提供多少有功功率呢?這還需要引入一個(gè)概念:功率因數(shù)。
功率因數(shù),是指有功功率(P)和視在功率(S)的比值,一般用cosφ表示。
我們來舉例說明,一個(gè)1000kVA的變壓器,當(dāng)功率因數(shù)cosφ=0.6時(shí),可以輸出600kW的有功功率;當(dāng)功率因數(shù)cosφ=0.9時(shí),它可以輸出900kW的有功功率。
按照1度電1塊錢來計(jì)算,在功率因數(shù)0.6時(shí),該變壓器可以產(chǎn)生600塊/小時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益;當(dāng)功率因數(shù)達(dá)到0.9時(shí),該變壓器卻可以產(chǎn)生900塊/小時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。其實(shí)提高功率因數(shù)的作用遠(yuǎn)不止這么簡單,還有很多,這里就不多說了。
變壓器(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
了解過上文的相關(guān)知識以后,再來看看文章篇頭的問題就比較簡單了。
我們要知道,變壓器的容量單位是kVA(千伏安),而用電設(shè)備的功率單位是kW(千瓦),兩者的區(qū)別是計(jì)算設(shè)備功率kW的時(shí)候是需要乘功率因數(shù)的,就是說:1000kVA容量的變壓器,只有在功率因數(shù)為1的情況下,才會(huì)能滿載輸出1000kW的功率,但是在實(shí)際應(yīng)用中基本不可能。
比如在設(shè)計(jì)時(shí),按照90%的符合率計(jì)算就比較經(jīng)濟(jì)合理。這也是電力公司的要求,電力公司要求功率因數(shù)必須在0.9以上,否則會(huì)有處罰;但也不能超過1,要不然系統(tǒng)電壓會(huì)升高,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
題目中說,1000kVA的變壓器原來給200kW的用電設(shè)備供電,現(xiàn)在又加了600kW的用電設(shè)備,總共用電設(shè)備的有功功率達(dá)到了800kW,依然沒有超過計(jì)算值。
所以,1000kVA的變壓器原來給200kW的用電設(shè)備供電,現(xiàn)在又加了600kW的用電設(shè)備,只要我們能把功率因數(shù)提高到需要的數(shù)值,變壓器完全能夠長期安全運(yùn)行。
來源:網(wǎng)絡(luò)
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