Rated Power and Power Factor of Transformer

 

1. Definitie

Transformatorcapaciteit verwijst naar het maximale vermogen dat een transformator veilig kan verzenden onder nominale bedrijfsomstandigheden gedurende een langere periode. Het wordt meestal uitgedrukt in Kilovolt-AMPERES (KVA) of Megavolt-AMPERES (MVA). De capaciteit wordt bepaald door de ontwerp- en bedieningsomgeving van de transformator en dient als een belangrijke parameter om de load-handlingcapaciteit van de transformator te evalueren.

 

2. Eenheden

De gebruikte eenheden zijn Kilovolt-AMPERES (KVA) of Megavolt-AMPERES (MVA), met de volgende conversies:
1 mva=1000 kva=1, 000, 000 va.

 

 

Schijnbare kracht (s)

KVA- Dit wordt meestal de transformatorcapaciteit genoemd, zoals een transformator van 5000 kVA.
De formule is:
Waar:

• S: Schijnbaar vermogen (transformatorcapaciteit, eenheid: KVA of MVA)
• U: Nominale spanning (eenheid: KV)
• I: Nominale stroom (eenheid: a)

Transformatorcapaciteit beschouwt alleen de schijnbare kracht en weerspiegelt niet direct de vermogensfactor.

 

Actief vermogen (P)

kw- Actief vermogen is het werkelijke vermogen dat door de belasting wordt gebruikt.

 

Reactieve kracht (Q)

kvar- Reactief vermogen wordt geassocieerd met het vestigen en onderhoud van het elektromagnetische veld.

 

 

 

 

Enkele fase transformator

De primaire capaciteit is gelijk aan de capaciteit van de secundaire zijde:

√  

 

Driefasige transformator

Relatieformule:

De capaciteit wordt berekend als:

√  

Waar:

• V: Lijnspanning (eenheid: KV)
• I: Lijnstroom (eenheid: a)

 

 

• Nominale capaciteit

De maximale capaciteit van een transformator die lang veilig kan werken onder beoordeelde omstandigheden

 

• Nominale voorwaarden

Nominale spanning, nominale frequentie en temperatuurstijging tijdens de werking van de volledige belasting overschrijdt de standaard niet

 

Temperatuurstijgingslimiet	IEC -normen (k)	IEEE -normen (K)
Olievaart	60	65
Wikkingsgemiddelde	65	65
Kronkelende hotspot	78	80

 

Voorbeeld: een transformator van 5000 kVA, wanneer de temperatuurstijgingstest, de temperatuurstijgingslimiet groter is dan de standaardbepalingen, wordt geacht dat de capaciteit van de transformator onder gewaardeerde omstandigheden geen 5000 kVA kan bereiken, mogelijk niet hoger is dan de temperatuurstijgingslimiet onder 4500kVA, dan moet de werkelijke capaciteit van de transformator 4500kva zijn

 

 

Power Factor (PF) is een dimensieloze parameter die de aard van de belasting aangeeft. Het is de verhouding van actief vermogen (P) tot schijnbare vermogen (s), gedefinieerd als: 

Waar:

• P: Actief vermogen, gemeten in kilowatt (KW);
• S: schijnbaar vermogen, gemeten in Kilovolt-AMPERES (KVA);
• ϕ: fasehoek tussen stroom en spanning.

 

Het typische bereik van vermogensfactorwaarden is 0 tot 1:

• Pure resistieve belastingen: Power Factor is gelijk aan 1 (spanning en stroom zijn in fase).
• Inductieve belastingen(bijv. Motoren, transformatoren): Power Factor is minder dan 1 (stroom blijft achter bij spanning).
• Capacitieve belastingen: Power Factor is minder dan 1 (stroom leidt spanning).

 

 

Transformatorcapaciteit is ontworpen om het maximale schijnbare vermogen aan te kunnen en wordt niet direct beïnvloed door de vermogensfactor. Tijdens de daadwerkelijke belastingbewerking beïnvloedt de vermogensfactor echter de actieve vermogensuitgangscapaciteit van de transformator. De relatie is: P=S × PF Dit betekent dat met een lage vermogensfactor, hoewel het schijnbare vermogen constant blijft, het actieve vermogen afneemt, waardoor het gebruik van de transformator mogelijk wordt beperkt.

 

Voorbeeld:

• Als een transformator een capaciteit heeft van 1 0 0 kva en de vermogensfactor is 0,8, dan: p =100 × 0. 8=80 KW geeft dit aan dat de transformator alleen 80 kW van actief vermogen kan leveren.

Daarom kan het toevoegen van compensatieapparaten (zoals condensatorbanken) onder lage vermogensfactorcondities om de vermogensfactor te verbeteren de capaciteit van de transformator volledig gebruiken en verliezen verminderen.