В области передачи и распределения электроэнергии трансформаторы являются основным оборудованием, выполняющим задачи преобразования напряжения и передачи энергии. Любой, кто имел дело с трансформаторами, обнаружит распространенное явление: номинальное значение трансформаторов всегда указывается в кВА (киловольт-ампер), а не в кВт (киловатт). Это не случайный выбор, а научная установка, основанная на принципе работы трансформаторов и реальных потребностях применения. Особенно для такого оборудования, какТрансформатор сухого типа 150 кВАи распределительного трансформатора сухого типа, их номинальные значения также соответствуют этому принципу, который имеет решающее значение для обеспечения безопасной и эффективной работы в промышленных и коммерческих сценариях.
Прежде всего, нам необходимо уточнить основную функцию трансформаторов: они только передают мощность от одной цепи к другой, не меняя мощность и частоту. Другими словами, трансформаторы могут увеличивать или уменьшать значения тока и напряжения только при условии, что мощность и частота остаются неизменными. На паспортной табличке трансформатора обычно печатаются основные данные, такие как номинальная мощность (ВА), однофазный/трехфазный-тип (силовой или распределительный трансформатор), тип повышающего-повышающего/понижающего-понижения и режим подключения, чтобы помочь пользователям понять работу оборудования. Среди них номинальная мощность ВА или кВА является наиболее важным параметром, который тесно связан с потерями трансформатора.
Трансформаторы имеют два основных вида потерь в эксплуатации, которые непосредственно определяют способ маркировки их номинального значения:
1. Потери в меди: рассчитываются по формуле I²R, которая зависит от тока, проходящего через обмотки трансформатора. Чем больше ток, тем выше потери в меди. Для распределительного трансформатора сухого типа, который широко используется в сценариях распределения электроэнергии внутри помещений, рациональный контроль потерь в меди имеет решающее значение для обеспечения долгосрочной-стабильной работы.
2. Потери в железе (также известные как потери в сердечнике или потери в изоляции): они вызваны вихревыми токами и эффектом гистерезиса в железном сердечнике, который зависит от напряжения, приложенного к трансформатору. Пока трансформатор находится под напряжением, потери в железе будут существовать стабильно и практически не зависят от нагрузки. Трансформатор сухого типа мощностью 150 кВА, который предпочитают на малых и средних- промышленных предприятиях, также имеет такие характеристики потерь, и его потери в железе фиксируются при номинальном напряжении.
Ключевым моментом является то, что общие потери трансформатора зависят от напряжения (В) и тока (I), которые выражаются в вольт-амперах (ВА), и не имеют ничего общего с коэффициентом мощности нагрузки (PF). Это основная причина, по которой номинальные характеристики трансформаторов выражаются в ВА или кВА, а не в Вт или кВт. Когда производители проектируют трансформаторы, такие как трансформатор сухого типа мощностью 150 кВА иРаспределительный трансформатор сухого типа, они не могут предсказать конкретные типы нагрузки, к которым будут подключены трансформаторы в будущем.
Нагрузка, подключенная к вторичной обмотке трансформатора, может быть резистивной (например, электронагреватели), индуктивной (например, двигатели), емкостной (например, конденсаторы) или смешанной нагрузкой. Различные типы нагрузки приводят к разным значениям коэффициента мощности. Например, коэффициент мощности чистой резистивной нагрузки равен 1, тогда как коэффициент мощности индуктивной или емкостной нагрузки обычно меньше 1. Если номинал трансформатора указан в кВт, он будет ограничен коэффициентом мощности, что приведет к неточной маркировке мощности и даже к потенциальным угрозам безопасности.
Давайте воспользуемся практическим примером, чтобы проиллюстрировать этот принцип. Предположим, у нас есть однофазный повышающий-трансформатор-, принцип работы которого аналогичен принципу работы сухого трансформатора мощностью 150 кВА с точки зрения характеристик потерь:
Номинальное значение трансформатора в кВА=11кВА Первичное напряжение=110В Первичный ток=100A Вторичное напряжение=220В Вторичный ток=50A Вторичное эквивалентное сопротивление=5Ом Потери в напряжении=30Вт
Случай 1: Подключите резистивную нагрузку ко вторичной обмотке с коэффициентом мощности Φ=1.. В этот момент общие потери трансформатора составляют потери в меди + потери в железе, то есть I²R + потери в железе. Подставляя значения: (50²×5) + 30Вт=12530Вт=12.53кВт. Выходная мощность трансформатора составляет P=V × I × Cosφ=220 × 50 × 1=11кВт. Номинальная мощность трансформатора составляет (220 × 50) ÷ 1000=11кВА.
Случай 2: Подключите индуктивную или емкостную нагрузку ко вторичной обмотке с коэффициентом мощности Φ=0.6.. В это время общие потери трансформатора по-прежнему составляют потери в меди + потери в железе, которые по-прежнему составляют 12,53 кВт. Однако выходная мощность трансформатора становится P=220 × 50 × 0.6=6.6кВт. Номинальная мощность трансформатора по-прежнему составляет (220 × 50) ÷ 1000=11кВА.
Из примера видно, что номинальное значение трансформатора (11 кВА) остается неизменным, но фактическая выходная мощность меняется в зависимости от коэффициента мощности. Это связано с тем, что потери трансформатора связаны только с напряжением и током, а не с коэффициентом мощности. Для распределительного трансформатора сухого типа, используемого в системах распределения электроэнергии, эта характеристика гарантирует, что он может адаптироваться к различным условиям нагрузки и поддерживать стабильную работу.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD.является профессиональным производителем оборудования для передачи и распределения электроэнергии, имеющим богатый опыт в производстве и исследованиях и разработках трансформаторов. Компания в основном производит масляные силовые трансформаторы, сухие силовые трансформаторы-типа, масляные трехмерные спиральные силовые трансформаторы, сухие-типа трехмерные спиральные силовые трансформаторы, шахтные взрывозащищенные-сухие трансформаторы-типа, шахтные взрывобезопасные-передвижные подстанции, силовые трансформаторы из аморфных сплавов, силовые трансформаторы с регулированием нагрузочной способности, локомотивы трансформаторы сухого-типа, а также сборные подстанции, модульные подстанции, ветроэнергетические подстанции коробчатого типа, распределительные устройства высокого и низкого напряжения и другое передающее и распределительное оборудование. Будь то сухой трансформатор мощностью 150 кВА или распределительный трансформатор сухого типа, компания придерживается строгих стандартов качества, гарантирует, что номинальное значение продукта является точным и надежным, а также отвечает разнообразным потребностям промышленной, коммерческой и горнодобывающей отраслей.
В заключение номинальная стоимость трансформаторов указывается в кВА, а не в кВт, что определяется характеристиками потерь трансформаторов и неопределенностью типов нагрузки. Этот метод маркировки может точно отражать максимальную мощность, которую может выдерживать трансформатор, обеспечивать безопасную и стабильную работу оборудования, а также предоставлять пользователям научную основу для выбора и использования трансформаторов. Для такого оборудования, как сухой трансформатор мощностью 150 кВА и распределительный трансформатор сухого типа, понимание этого принципа имеет большое значение для рационального выбора, установки и обслуживания.