Hvorfor uttrykkes transformatorens kapasitet i synlig effekt, mens generatorens kapasitet uttrykkes i aktiv effekt?

Nylig spurte en felles vedlikeholdsingeniør om transformatorers effektfaktor. Jeg forklarte det ved å diskutere hvorfor transformatorer bruker synlig effekt for å representere sin kapasitet. Under vil vi utforske dette emnet i to deler:

del 1: Forholdet mellom synlig effekt, aktiv effekt og deres enheter

For de som har en grunnleggende forståelse, kan du hoppe over denne seksjonen og gå til Del 2.

Først, la oss klargjøre et begrep: W (watt) og VA (volt-ampere) er dimensjonelt like enheter, likt var (volt-ampere reaktiv).

kW er enheten for aktiv effekt (P).

kVA er enheten for synlig effekt (S).

kvar er enheten for reaktiv effekt (Q).

I AC-systemer:

Skalarproduktet av spenning og strøm representerer aktiv effekt (P), målt i W.

Kryssproduktet av spenning og strøm representerer reaktiv effekt (Q), målt i var.

Produktet av de effektivverdiene av spenning og strøm representerer synlig effekt (S), målt i VA, uttrykt som S = U × I.

Forholdet mellom disse tre er gitt ved ligningen: S² = P² + Q².

aktiv effekt konverteres til slutt til ulike former for energidissipasjon, som mekanisk eller termisk energi.

reaktiv effekt veksles mellom induktorer og kondensatorer og blir ikke forbrukt under ideelle forhold.

del 2: Hvorfor er enhetene for transformatorer og generatører forskjellige?

​ Transformatorar

funksjon: Transformatorer endrer spenning og strøm, ikke elektrisk energi. De har minimale aktive effekttap (ignorerer jern- og koppertap), noe som betyr at kapasiteten på begge sider er den samme.

lastegenskaper: Transformerlast kan være motstandskraftig, induktiv eller kapasitiv, noe som fører til varierte effektfaktorer. Dette betyr at utgangseffekten inkluderer både aktiv effekt og reaktiv effekt (brukt til å etablere magnetiske eller elektriske felt).

enhetlig måling: Ettersom transformer kan koble til ulike typer laster, varierer effektfaktoren. Synlig effekt forblir en konstant verdi, uavhengig av lastegenskaper, hvilket gjør det til en enhetlig mål for transformatorens maksimale overføringskapacitet. Derfor reflekterer bruk av synlig effekt for å representere transformatorens nominelle kapasitet på en mer nøyaktig måte dets lastevne og designgrenser.

Alternativt, hvis transformer ble merket med aktiv effekt, ville lastegenskapene vært ukjente, noe som gjorde slik merking uegnelig.

​ Generatorar

funksjon: Generatører er designet til å produsere reelt effekt, samtidig som de regulerer reaktivt effekt. Derfor er generatører først og fremst interessert i reelt effekt, og deres nominelle kapasitet uttrykkes i enheter for reelt effekt.

praktisk bruk: I de fleste anvendelser er brukerne interessert i hvor mye reelt effekt en generatør kan levere, ettersom dette direkte bestemmer den faktiske lasten den kan drive. Dette er lignende tilfelle med elektriske motorer.

​ Konklusjon

Transformatorer og generatører bruker ulike effekttrekk for å representere sin nominelle kapasitet på grunn av deres forskjellige roller i kraftsystemet. Denne metoden stemmer bedre overens med deres praktiske anvendelser og evaluering av ytelse.

transformatorer: Bruker synlig effekt (kVA) for å speile deres evne til å håndtere varierende lastegenskaper.

generatører: Bruker reelt effekt (kW) for å indikere deres kapasitet til å drive faktiske laster.

I praktiske anvendelser er det også mulig å konvertere den nominelle kapasiteten til generatører til synlig effekt eller transformatorer til aktiv effekt etter behov.

La meg vite om ytterligere forklaring eller justeringer er nødvendige!