这篇文章之前,请朋友们不妨思考这么一个问题:
“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?”
问题当中出现了 kVA和kW 两种单位,想要回答这个问题,那么就必须明白这两个单位之间的关系与区别。
是千伏安 。百度百科的定义是:“指电力设备(如变压器、电机等)容量的一种单位。在交流电路中,电压(千伏)/电流(安)=容量(千伏安) 。变压器的容量大小就是用千伏安来表示的。”
是千瓦 。百科的定义是:“千瓦(kilowatt)是功率单位,等于1000瓦特。千瓦通常被用来表达发电机、发动机、电机、工具、机器、电热器等的功率。它也是表达广播和电视发射塔的电磁功率的常用单位。”
当然,百科上的定义只是基本的。
我们还需要知道: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)。
那么,这里面提到的三种功率: 视在功率、有功功率、无功功率, 它们之间有什么区别呢?
1、视在功率是指电源提供的总功率;
2、有功功率是指用电器实际消耗的功率,即电能转换为其他形式能量。比如生活当中大家所交的电费,交的就是有功电量;
3、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。
电机线圈(图片来源:网络)
一个电源能提供多少有功功率呢?这还需要引入一个概念: 功率因数。
功率因数,是指有功功率(P)和视在功率(S)的比值,一般用cosφ表示。
我们来举例说明,一个1000kVA的变压器,当功率因数cosφ=0.6时,可以输出600kW的有功功率;当功率因数cosφ=0.9时,它可以输出900kW的有功功率。
按照1度电1块钱来计算,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。
变压器(图片来源:网络)
了解过上文的相关知识以后,再来看看文章篇头的问题就比较简单了。
我们要知道,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: 1000kVA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1000kW的功率,但是在实际应用中基本不可能。
比如在设计时,按照90%的符合率计算就比较经济合理。这也是电力公司的要求,电力公司要求功率因数必须在0.9以上,否则会有处罚;但也不能超过1,要不然系统电压会升高,影响系统的正常运行。
题目中说,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,总共用电设备的有功功率达到了800kW,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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变压器
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配电变压器或大修后的变压器在正式投运前为何要做5次耐压冲击试验?新变压器或大修后的变压器在正式投运前要做冲击试验,大家是否了解为什么这么做的原因吗?那么小编告诉你,要做冲击试验是为检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压的冲击。大家是否了解吗? 那么此做冲击试验的原理是做当拉开空载变压器时 ,是切断很小的激磁电流,可能在激磁电流到达零点之前发生强制熄灭,由于断路器的截流现象,使具有电感性质的变压器产生的操作过电压,其值除与开关的性能、变压器结构等有关外,变压器中性点的接地方式也影响切空载变压器过电压。一般不接地变压器或经消弧线圈接地的变压器,过电压幅值可达4-4.5倍相电压,而中性点直接接地的变压器,操作过电压幅值一般不超过3倍相电压。这也是要求做冲击试验的变压器中性点直接接地的原因所在。
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