Determini la Maksimuman kW Ŝarĝkapaciton de 1000kVA Transformilo

Kiel Kalkuli la kW-Ŝarĝ-Rangigon de 1000kVA-Transformilo Bazita sur Potenc-Faktoro

 

 

Kun pli malnova transformilo de 1000 kVA nuntempe pritraktanta ŝarĝon de proksimume 200 kW, ĉu ĉi tiu transformilo povas akomodi la pliigitan postulon se ni planas aldoni novan ŝarĝon de proksimume 600 kW? Ĉi tiu demando ĉefe rondiras ĉirkaŭ fundamenta koncepto: la rilato kaj distingo inter kVA kaj kW.

 

 

La rilato kaj distingo inter kVA kaj kW

 

 

kVA (kilovolto-ampero) estas la unuo de ŝajna povumo, dum kW (kilovato) reprezentas la unuon de aktiva povumo. Aldone al ŝajna povumo kaj aktiva povumo, ekzistas ankaŭ reaktiva povumo, mezurata en kvaro (kilovaro).

 

 

 

Kiuj estas la diferencoj inter aktiva potenco, reaktiva potenco kaj ŝajna potenco?

 

 

Aktiva Povumo: Mezurita en vatoj (W), ĝi reprezentas la faktan energion konsumitan aŭ utilan laboron faritan de cirkvito (ekz., hejtado, lumigado).

 

 

 

Reaktiva povo: Mezurita en volto-amperoj reaktivaj (VAR), ĝi subtenas magnetajn kampojn en induktaj ŝarĝoj (ekz., motoroj) sed ne faras realan laboron. Ekzemple, se elektra aparato enhavas kondensilojn aŭ volvaĵojn, ĉi tiuj komponantoj kontinue ŝarĝos kaj malŝarĝos dum la aparato funkcias. Ĉar kondensiloj/volvaĵoj fakte ne konsumas elektran energion dum ĉi tiu ŝarĝo/malŝarĝo-procezo, la asociita povo nomiĝas ‌reaktiva povo‌.

 

 

 

Ŝajna Povumo: Mezurita en voltamperoj (VA), ĝi estas la kombinaĵo de aktiva kaj reaktiva povumo, reprezentanta la tutan povumon en cirkvito. Energifonto (kutime transformilo aŭ generatoro) devas provizi ne nur aktivan povumon sed ankaŭ reaktivan povumon al elektraj aparatoj. Tio estas ĉar, kvankam kondensiloj en la aparato ne konsumas aktivan povumon, ilia kontinua ŝargado kaj malŝargado tamen postulas, ke la energifonto asignu parton de sia kapacito por subteni ĉi tiun procezon.

 

 

 

Post klarigo de ĉi tiuj konceptoj, ni nun povas ekzameni iliajn interrilatojn, kio kondukas nin al alia kritika koncepto: ‌potencfaktoro‌. La kvanto de aktiva potenco, kiun energifonto povas liveri, dependas rekte de la potencfaktoro.

 

 

 

Se elektro estas prezigita je 1 dolaro por kilovathoro (kWh), transformilo funkcianta je potencfaktoro de 0.6 povas generi ‌600 dolarojn/hore‌ en ekonomia enspezo. Kiam la potencfaktoro pliboniĝas al 0.9, la sama transformilo povas generi ‌900 yenojn/hore‌ en enspezo‌45. Dum la financaj avantaĝoj de plibonigo de potencfaktoro estas evidentaj, ĝiaj pli larĝaj teknikaj implicoj (ekz., optimumigo de la stabileco de la reto kaj redukto de energiperdoj) etendiĝas multe preter ĉi tiuj tujaj gajnoj‌.

 

 

 

Kiom da kilovatoj (kW) povas subteni transformilo de 1000 kVA?

 

 

 

 

Kun la fundamenta scio establita supre, ni nun povas trakti la kernan demandon de ĉi tiu artikolo kun klareco kaj precizeco.

 

 

 

La kapacito de transformilo estas mezurata en kVA (kilovoltoj-amperoj), dum la elektrokonsumo de elektra ekipaĵo estas mezurata en kW (kilovatoj). La ŝlosila diferenco kuŝas en la fakto, ke kalkuli la aktivan potencon (kW) de aparato postulas multipliki ĝian ŝajnan potencon (kVA) per la potencfaktoro (cosφ). Ekzemple, transformilo de 1000 kVA povas liveri plenŝarĝan eliron de 1000 kW nur ​​kiam ĝi funkcias je potencfaktoro de 1.0. Tamen, atingi ĉi tiun idealan kondiĉon (PF = 1.0) estas preskaŭ neeble en realmondaj aplikoj.

 

 

 

 

 

 

 

En la projekta fazo, se ni efektivigas potencfaktoran kompenson por atingi potencfaktoron de 0.95, la aktiva povumo de la transformilo devus esti kalkulita kiel 1000×0.95=950kW. Grava Avizo: Elektrokompanioj postulas potencfaktoron (PF) de ≥0.9 por eviti punojn; tamen, superi PF = 1.0 povas kaŭzi sisteman tensiopliiĝon kaj kompromiti la stabilecon de la reto.

 

 

 

Transformilo de 1000 kVA origine provizas 200 kW elektran ŝarĝon. Post aldono de nova 600 kW ŝarĝo, la totala aktiva potenco-postulo atingas 800 kW, kio restas ene de la kalkulita sekura funkcia limo de la transformilo.

 

 

 

Tial, 1000kVA transformilo origine liveranta 200kW da elektra ŝarĝo povas sekure funkcii longtempe eĉ post aldono de nova 600kW ŝarĝo (sume 800kW), kondiĉe ke la potencfaktoro estas optimumigita al la bezonata nivelo.