Potenza nominale e fattore di potenza del trasformatore

 

1. Definizione

La capacità del trasformatore si riferisce alla massima potenza che un trasformatore può trasmettere in modo sicuro in condizioni operative nominate per un lungo periodo. È in genere espresso in kilovolt-ampere (KVA) o megavolt-ampere (MVA). La capacità è determinata dalla progettazione e dall'ambiente operativo del trasformatore e funge da parametro chiave per valutare la capacità di gestione del carico del trasformatore.

 

2. Unità

Le unità utilizzate sono Kilovolt-Astes (KVA) o Megavolt-Amberes (MVA), con le seguenti conversioni:
1 mva=1000 kva=1, 000, 000 va.

 

 

Potenza apparente (S)

kva- Questo è comunemente indicato come capacità del trasformatore, come un trasformatore da 5000 kVA.
La formula è:
Dove:

• S: Potenza apparente (capacità del trasformatore, unità: KVA o MVA)
• U: Tensione nominale (unità: KV)
• I: Corrente nominale (unità: a)

La capacità del trasformatore considera solo il potere apparente e non riflette direttamente il fattore di potenza.

 

Potenza attiva (P)

KW- La potenza attiva è la potenza effettiva utilizzata dal carico.

 

Potenza reattiva (Q)

Kvar- L'energia reattiva è associata allo stabilimento e al mantenimento del campo elettromagnetico.

 

 

 

 

Trasformatore monofase

La capacità sul lato primario è uguale alla capacità sul lato secondario:

√  

 

Trasformatore trifase

Formula di relazione:

La capacità è calcolata come:

√  

Dove:

• V: Tensione di linea (unità: KV)
• I: Corrente di linea (unità: a)

 

 

• Capacità nominale

La massima capacità di un trasformatore che può funzionare in modo sicuro a lungo in condizioni nominali

 

• Condizioni nominali

Tensione nominale, frequenza nominale e aumento della temperatura durante il funzionamento a pieno carico non superano lo standard

 

Limite di aumento della temperatura	Standard IEC (K)	Standard IEEE (K)
Top olio	60	65
Media tortuosa	65	65
Punto caldo tortuoso	78	80

 

Esempio: un trasformatore da 5000 kVa, quando il test di aumento della temperatura, il limite di aumento della temperatura supera le disposizioni standard, si ritiene che la capacità del trasformatore in condizioni nominali non può raggiungere 5000 kVA, non può superare il limite di aumento della temperatura inferiore a 4500kVA, quindi la capacità effettiva del trasformatore dovrebbe essere 4500KVA

 

 

Il fattore di potenza (PF) è un parametro senza dimensioni che indica la natura del carico. È il rapporto tra potenza attiva (P) e potenza (i) apparente, definita come: 

Dove:

• P: potenza attiva, misurata in chilowatt (KW);
• S: potenza apparente, misurata in kilovolt-ampere (KVA);
• ϕ: angolo di fase tra corrente e tensione.

 

L'intervallo tipico dei valori del fattore di potenza è 0 a 1:

• Carichi resistivi puri: Il fattore di potenza è uguale a 1 (la tensione e la corrente sono in fase).
• Carichi induttivi(Ad esempio, motori, trasformatori): il fattore di potenza è inferiore a 1 (ritardi di corrente dietro la tensione).
• Carichi capacitivi: Il fattore di potenza è inferiore a 1 (la tensione dei conduce di corrente).

 

 

La capacità del trasformatore è progettata per gestire la massima potenza apparente e non è direttamente influenzata dal fattore di potenza. Tuttavia, durante il funzionamento effettivo di carico, il fattore di potenza influisce sulla capacità di uscita di potenza attiva del trasformatore. La relazione è: P=S × PF Ciò significa che con un fattore di potenza basso, sebbene la potenza apparente rimanga costante, la potenza attiva diminuisce, limitando potenzialmente l'utilizzo del trasformatore.

 

Esempio:

• Se un trasformatore ha una capacità di 1 0 0 KVA e il fattore di potenza è 0,8, quindi: P =100 × 0. 8=80 KW questo indica che il trasformatore può fornire solo 80 kW di potenza attiva.

Pertanto, a basse condizioni del fattore di potenza, l'aggiunta di dispositivi di compensazione (come le banche dei condensatori) per migliorare il fattore di potenza può utilizzare pienamente la capacità del trasformatore e ridurre le perdite.