Tại sao công suất định mức của biến áp được biểu thị bằng công suất biểu kiến, trong khi công suất định mức của máy phát điện được biểu thị bằng công suất có ích?

Gần đây, một kỹ thuật viên bảo trì tại hiện trường đã hỏi về hệ số công suất của biến áp. Tôi đã giải thích nó bằng cách thảo luận về lý do tại sao biến áp sử dụng công suất biểu kiến để đại diện cho khả năng của chúng. Dưới đây, chúng ta sẽ khám phá chủ đề này trong hai phần:

phần 1: Mối quan hệ giữa công suất biểu kiến, công suất có ích và các đơn vị của chúng

Đối với những người có hiểu biết cơ bản, bạn có thể bỏ qua phần này và chuyển sang Phần 2.

Trước tiên, hãy làm rõ một khái niệm: W (watt) và VA (volt-ampere) là cùng một đơn vị theo chiều kích, cũng như var (volt-ampere reactive).

kW là đơn vị của công suất có ích (P).

kVA là đơn vị của công suất biểu kiến (S).

kvar là đơn vị của công suất phản kháng (Q).

Trong hệ thống dòng điện xoay chiều:

Tích vô hướng của điện áp và dòng điện đại diện cho công suất có ích (P), được đo bằng W.

Sản phẩm vector của điện áp và dòng điện đại diện cho công suất phản kháng (Q), được đo bằng var.

Sản phẩm của các giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện đại diện cho công suất biểu kiến (S), được đo bằng VA, được biểu thị là S = U × I.

Mối quan hệ giữa ba loại này được cho bởi phương trình: S² = P² + Q².

công suất hoạt động cuối cùng được chuyển hóa thành các dạng khác nhau của sự tiêu tan năng lượng, chẳng hạn như năng lượng cơ học hoặc nhiệt năng.

công suất phản kháng được trao đổi giữa cuộn cảm và tụ điện và không bị tiêu thụ dưới điều kiện lý tưởng.

phần 2: Tại sao đơn vị của máy biến áp và máy phát điện lại khác nhau?

​ Máy biến đổi

chức năng: Máy biến áp thay đổi điện áp và dòng điện, không phải năng lượng điện. Chúng có tổn thất công suất hoạt động tối thiểu (bỏ qua tổn thất sắt và đồng), nghĩa là dung lượng ở cả hai bên là như nhau.

đặc điểm tải: Tải của biến áp có thể là điện trở, cảm ứng hoặc dung tính, dẫn đến các hệ số công suất khác nhau. Điều này có nghĩa là công suất đầu ra bao gồm cả công suất hoạt động và công suất phản kháng (được sử dụng để thiết lập các trường từ hoặc điện).

thống nhất đo lường: Vì biến áp có thể kết nối với nhiều loại tải khác nhau, nên hệ số công suất thay đổi. Công suất biểu kiến vẫn giữ một giá trị không đổi, không bị ảnh hưởng bởi đặc điểm tải, điều này làm cho nó trở thành một thước đo thống nhất về khả năng truyền tải tối đa của biến áp. Do đó, việc sử dụng công suất biểu kiến để đại diện cho công suất định mức của biến áp phản ánh chính xác hơn khả năng chịu tải và giới hạn thiết kế của nó.

Hoặc nếu biến áp được ghi bằng công suất hoạt động, đặc điểm tải sẽ không rõ ràng, khiến việc ghi nhãn như vậy trở nên không thực tế.

​ Máy phát điện

chức năng: Máy phát điện được thiết kế để tạo ra công suất có ích đồng thời cũng điều chỉnh công suất phản kháng. Do đó, máy phát điện chủ yếu tập trung vào công suất có ích và khả năng định mức của chúng được biểu thị bằng đơn vị công suất có ích.

sử dụng thực tế: Trong hầu hết các ứng dụng, người dùng quan tâm đến việc máy phát điện có thể cung cấp bao nhiêu công suất có ích, vì điều này trực tiếp xác định tải mà nó có thể vận hành. Điều này tương tự như trường hợp của động cơ điện.

​ Phần kết luận

Biến áp và máy phát sử dụng các chỉ số công suất khác nhau để đại diện cho khả năng định mức của chúng do vai trò khác nhau trong hệ thống điện. Cách tiếp cận này phù hợp hơn với các ứng dụng thực tế và nhu cầu đánh giá hiệu suất của chúng.

biến áp: Sử dụng công suất biểu kiến (kVA) để phản ánh khả năng xử lý các đặc điểm tải thay đổi của chúng.

máy phát điện: Sử dụng công suất có ích (kW) để chỉ ra khả năng vận hành tải thực tế của chúng.

Trong các ứng dụng thực tế, cũng có thể chuyển đổi công suất định mức của máy phát sang công suất biểu kiến hoặc của biến áp sang công suất có ích tùy theo nhu cầu.

Hãy cho tôi biết nếu cần thêm thông tin giải thích hoặc điều chỉnh!