1000 kVA-ko transformadore baten gehienezko kW-ko karga-ahalmena zehaztea: potentzia-faktorearen eragina

Nola kalkulatu 1000 kVA-ko transformadore baten kW-ko karga-balorazioa potentzia-faktorearen arabera

Mota zaharrago batekin.1000 kVA-ko transformadoreaGaur egun gutxi gorabehera 200 kW-ko karga kudeatzen duenez, transformadore honek eskaera handituari erantzun diezaioke gutxi gorabehera 600 kW-ko karga berri bat gehitzeko asmoa badugu? Galdera hau oinarrizko kontzeptu baten inguruan kokatzen da batez ere: kVA eta kW arteko erlazioa eta bereizketa.

kVA eta kW arteko erlazioa eta bereizketa

kVA (kilovolt-ampere) potentzia itxurazkoaren unitatea da, eta kW (kilowatt) potentzia aktiboaren unitatea. Potentzia itxurazkoaz eta potentzia aktiboaz gain, potentzia erreaktiboa ere badago, kvar-etan (kilovar) neurtua.

Zein dira potentzia aktiboaren, potentzia erreaktiboaren eta potentzia itxurazkoaren arteko desberdintasunak?

Potentzia aktiboaWattetan (W) neurtuta, zirkuitu batek (adibidez, berogailua, argiztapena) kontsumitzen duen energia erreala edo egindako lan erabilgarria adierazten du.

Potentzia erreaktiboaVolt-ampere erreaktiboetan (VAR) neurtuta, eremu magnetikoak onartzen ditu karga induktiboetan (adibidez, motorretan), baina ez du benetako lanik egiten. Adibidez, gailu elektriko batek kondentsadoreak edo bobinak baditu, osagai horiek etengabe kargatu eta deskargatuko dira gailua funtzionatzen duen bitartean. Kondentsadoreek/bobinek ez dutenez energia elektrikorik kontsumitzen kargatzeko/deskargatzeko prozesu honetan, lotutako potentziari potentzia erreaktiboa deitzen zaio.

Itxurazko potentziaVolt-ampereetan (VA) neurtuta, potentzia aktiboaren eta erreaktiboaren konbinazioa da, zirkuitu bateko potentzia osoa adierazten duena. Energia-iturri batek (normalean transformadore edo sorgailu batek) ez die potentzia aktiboa bakarrik eman behar gailu elektrikoei, baita potentzia erreaktiboa ere. Izan ere, gailuko kondentsadoreek ez dute potentzia aktiborik kontsumitzen, baina haien etengabeko kargatzeak eta deskargatzeak energia-iturriak bere ahalmenaren zati bat prozesu hori laguntzeko esleitzea eskatzen du.

Kontzeptu hauek argitu ondoren, haien arteko erlazioak azter ditzakegu orain, eta horrek beste kontzeptu kritiko batera garamatza: potentzia faktorea. Energia-iturri batek eman dezakeen potentzia aktibo kopurua zuzenean potentzia-faktorearen araberakoa da.

Zer da potentzia faktorea?

Potentzia faktorea (cosΦ) potentzia aktiboaren (P) eta potentzia agerikoaren (S) arteko erlazioa da:

Adibidez, 1000 kVA-ko transformadore batek 600 kW-ko potentzia aktiboa eman dezake potentzia faktorea (cosφ) 0,6 denean, eta 900 kW-ko potentzia aktiboa eman dezake potentzia faktorea 0,9ra igotzen denean.

Elektrizitatea kilowatt-orduko (kWh) dolar 1ean prezioan badago, 0,6ko potentzia-faktorearekin funtzionatzen duen transformadore batek 600 dolar/orduko diru-sarrera ekonomikoak sor ditzake. Potentzia-faktorea 0,9ra igotzen denean, transformadore berak 900 ¥/orduko diru-sarrerak sor ditzake45. Potentzia-faktorea hobetzearen onura ekonomikoak agerikoak diren arren, haren ondorio tekniko zabalagoak (adibidez, sarearen egonkortasuna optimizatzea eta energia-galerak murriztea) berehalako irabazi horietatik haratago doaz.

Zenbat kilowatt (kW) jasan ditzake 1000 kVA-ko transformadore batek?

Goian ezarritako oinarrizko ezagutzarekin, artikulu honen muin-galderari argi eta garbi erantzun diezaiokegu orain.

Transformadore baten ahalmena kVA-tan (kilovolt-ampere) neurtzen da, eta ekipo elektrikoen energia-kontsumoa, berriz, kW-tan (kilowatt). Desberdintasun nagusia gailu baten potentzia aktiboa (kW) kalkulatzeko, bere itxurazko potentzia (kVA) potentzia-faktorearekin (cosφ) biderkatu behar da. Adibidez, 1000 kVA-ko transformadore batek 1000 kW-ko irteera eman dezake karga osoan 1,0-ko potentzia-faktorearekin funtzionatzen duenean. Hala ere, baldintza ideal hori (PF = 1,0) lortzea ia ezinezkoa da benetako aplikazioetan.

Diseinu fasean, potentzia-faktorearen konpentsazioa ezartzen badugu 0,95eko potentzia-faktorea lortzeko, transformadorearen potentzia aktiboaren irteera 1000×0,95=950 kW gisa kalkulatu beharko litzateke. Ohar garrantzitsua: Energia-enpresek ≥0,9ko potentzia-faktorea (PF) agintzen dute zigorrak ekiditeko; hala ere, PF = 1,0 gainditzeak sistemaren tentsioa igotzea eta sarearen egonkortasuna arriskuan jartzea eragin dezake.

A1000 kVA-ko transformadoreahasieran 200 kW-ko karga elektriko bat hornitzen du. 600 kW-ko karga berri bat gehitu ondoren, potentzia aktiboko eskaera osoa 800 kW-ra iristen da, eta hori transformadorearen funtzionamendu-muga seguru kalkulatuaren barruan geratzen da.

Beraz, bat1000 kVA-ko transformadoreaHasieran 200 kW-ko karga elektrikoa hornitzen zuen sistemak epe luzera segurtasunez funtziona dezake 600 kW-ko karga berri bat gehitu ondoren ere (guztira 800 kW), baldin eta potentzia-faktorea beharrezko mailara optimizatzen bada.