Waarom wordt de rated capaciteit van een transformator uitgedrukt in schijnbaar vermogen, terwijl de rated capaciteit van een generator wordt uitgedrukt in actief vermogen?

Onlangs vroeg een technicus voor ter-plaats onderhoud naar het vermogensfactor van transformatoren. Ik legde het uit door te bespreken waarom transformatoren schijnbaar vermogen gebruiken om hun capaciteit weer te geven. Hieronder zullen we dit onderwerp in twee delen verkennen:

deel 1: Relatie tussen schijnbaar vermogen, actief vermogen en hun eenheden

Voor hen die een basisbegrip hebben, kun je deze sectie overslaan en doorgaan met Deel 2.

Allereerst, laten we een concept verduidelijken: W (watt) en VA (volt-ampère) zijn dimensieel dezelfde eenheid, net als var (reactief volt-ampère).

kW is de eenheid voor actief vermogen (P).

kVA is de eenheid voor schijnbaar vermogen (S).

kvar is de eenheid voor reactief vermogen (Q).

In AC-systemen:

Het inproduct van spanning en stroom vertegenwoordigt actief vermogen (P), gemeten in W.

Het kruisproduct van spanning en stroom staat voor reaktieve vermogen (Q), gemeten in var.

Het product van de RMS-waarden van spanning en stroom staat voor schijnbaar vermogen (S), gemeten in VA, uitgedrukt als S = U × I.

De relatie tussen deze drie wordt gegeven door de vergelijking: S² = P² + Q².

actief vermogen wordt uiteindelijk omgezet in verschillende vormen van energiedissipatie, zoals mechanische of thermische energie.

reaktief vermogen wordt uitgewisseld tussen spoelen en condensatoren en wordt onder ideale omstandigheden niet verbruikt.

deel 2: Waarom zijn de eenheden voor transformatoren en generatoren verschillend?

​ Andere elektrische apparaten

functie: Transformatoren veranderen spanning en stroom, niet elektrische energie. Ze hebben minimale actief vermogensverliezen (negeer ijzer- en koperverliezen), wat betekent dat de capaciteit aan beide kanten hetzelfde is.

laadkenmerken: Transformatorenlasten kunnen weerstandig, inductief of capacitief zijn, wat resulteert in verschillende vermogensfactoren. Dit betekent dat het uitgangsvermogen zowel actief vermogen als reactief vermogen omvat (gebruikt om magnetische of elektrische velden tot stand te brengen).

geeft een uniforme meting: Aangezien transformatoren aangesloten kunnen worden op verschillende soorten lasten, varieert de vermogensfactor. Schijnbaar vermogen blijft een constante waarde, ongeacht de lastkenmerken, waardoor het een uniforme maatstaf is voor de maximale overdrachtscapaciteit van de transformer. Daarom weerspiegelt het gebruik van schijnbaar vermogen om de nominale capaciteit van de transformer nauwkeuriger haar belastingscapaciteit en ontwerpbeperkingen.

Alternatief gezien, als transformatoren gelabeld werden met actief vermogen, zouden de laadkenmerken onbekend zijn, wat dergelijke labeling onpraktisch maakt.

​ Generators

functie: Generatoren zijn ontworpen om actieve energie te produceren terwijl ze ook reactiviteit reguleren. Dus generatoren richten zich voornamelijk op actieve energie, en hun nominale capaciteit wordt uitgedrukt in eenheden van actieve energie.

praktisch gebruik: In de meeste toepassingen interesseren gebruikers zich voor hoeveel actieve energie een generator kan leveren, omdat dit rechtstreeks bepaalt welke werkelijke belasting hij kan besturen. Dit is vergelijkbaar met het geval van elektrische motoren.

​ Conclusie

Transformators en generatoren gebruiken verschillende vermogensindicatoren om hun nominale capaciteit weer te geven, vanwege hun verschillende rollen binnen het elektriciteitsnet. Deze aanpak komt beter overeen met hun praktische toepassingen en prestatie-evaluatiebehoeften.

transformators: Gebruik schijnvermogen (kVA) om hun vermogen te weerspiegelen om variërende belastingskenmerken te hanteren.

generatoren: Gebruik actief vermogen (kW) om hun vermogen aan te duiden om werkelijke belastingen te besturen.

In praktische toepassingen is het ook mogelijk de nominale capaciteit van generatoren om te zetten in schijnbaar vermogen of die van transformatoren in actief vermogen, zoals nodig.

Laat me weten als er verdere uitleg of aanpassingen nodig zijn!