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1000kVA变压器可以承受多少kW的用电量?

日期:2021-01-19    来源:电网设备选型

国际电力网

2021
01/19
09:18
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关键词: 变压器 视在功率 有功功率

“有一台1000kVA的老式变压器,现有负荷约200kW,如果要增加约600kW的新负载,这台变压器能否承受?”

这个问题首先涉及到一个概念,那就是kVA和 kW之间的关系及区别。

kVA(千伏安)是 视在功率的单位, kW(千瓦)则是有功功率的单位。除了视在功率和 有功功率以外,还有无功功率, 无功功率的单位是 kvar(千乏)。

那有功功率、无功功率、视在功率它们有啥区别呢?

有功功率是用电器实际消耗的功率,即电能转换为其他形式能量。

比如日常大家所交的电费,交的就是有功电量;

无功功率是指某些设备并没有真正消耗电,它只是暂时把电存起来的那部分功率。

比如某个用电设备里面有电容/线圈,那这个设备在工作的时候,电容/线圈就会一直处于充电放电状态。因为电容/线圈一直充电放电,并没有真正消耗电,所以把这一部分功率叫无功功率。

视在功率是指电源提供的总功率。

电源(一般都是指变压器或者发电机)它除了要给用电设备提供有功功率以外,还需要提供无功功率。原因很简单,用电设备里面的电容虽然不耗电,但是它一直在充电放电,所以也需要占用电源一部分容量。

搞清楚这些以后,我们再来看它们之间的关系,这就要讲到另外一个概念了--- 功率因数。一个电源能提供多少有功功率,这取决于功率因数。

【功率因数】

功率因数是指有功功率和视在功率的比值,一般用cosφ表示。

举个例子,一个1000 kVA的变压器,在功率因数cosφ=0.6时,它可以输出600 kW的有功功率;但是当功率因数cosφ=0.9时,它可以输出900 kW的有功功率。

如果按1度电1块钱,在功率因数0.6时,该变压器可以产生600块/小时的经济效益;当功率因数达到0.9时,该变压器却可以产生900块/小时的经济效益。其实提高功率因数的作用远不止这么简单,还有很多,这里就不多说了。

【本题分析】

有了上面的基础以后,再来解释本题就游刃有余了。

变压器的容量单位是 kVA(千伏安),而用电设备的功率单位是 kW(千瓦),两者的区别是计算设备功率 kW的时候是需要乘功率因数的,就是说1000 kVA容量的变压器,只有在功率因数为1的情况下,才会能满载输出1000 kW的功率,但是在实际应用中基本不可能。

在设计的时候,需要留有一定的余量,一般按照90%的符合率计算,比较经济合理,即1000×0.9=900 kVA。如果我们通过功率补偿,把功率因数补偿到0.95及以上,那么该变压器可以输出900×0.95=855 kW有功功率。

注意:电力公司要求功率因数必须0.9以上,不然会有处罚;但是功率因数不能超过1,否则系统电压会升高,影响系统正常运行。

题目中说,1000 kVA的变压器原来给200 kW的用电设备供电,现在又加了600 kW的用电设备,总共用电设备的有功功率达到了800 kW,依然没有超过计算值。

所以,1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电,现在又加了600kW的用电设备,只要我们能把功率因数提高到需要的数值,变压器完全能够长期安全运行。

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