Soru:
"Mevcut yükü yaklaşık 200KW olan eski tip 1000KVA'lık bir trafo var. Yaklaşık 600KW'lık yeni bir yük eklenecekse bu trafo buna dayanabilir mi?"
Bu soru önce bir kavramı, yani KVA ve KW arasındaki ilişkiyi ve farkı içerir.
KVA (kilovolt-amper) görünür güç birimidir ve KW (kilovat) aktif güç birimidir. Görünen güç ve aktif gücün yanı sıra reaktif güç de vardır ve reaktif gücün birimi Kvar (kilovar) dır.
Aktif güç, reaktif güç ve görünen güç arasındaki fark nedir?
Aktif güç, elektrikli cihazlar tarafından fiilen tüketilen güçtür, yani elektrik enerjisi diğer enerji biçimlerine dönüştürülür.
Örneğin herkesin ödediği günlük elektrik faturası aktif elektriktir;
Reaktif güç, bazı cihazların aslında elektrik tüketmediği, gücün yalnızca geçici olarak elektrik depolayan kısmı olduğu anlamına gelir.
Örneğin bir elektrikli cihazda kondansatör/bobin varsa, cihaz çalışırken kondansatör/bobin her zaman şarj ve deşarj durumunda olacaktır. Kondansatör/bobin şarj ve deşarj olduğundan, gerçekten elektrik tüketmez, bu nedenle gücün bu kısmına reaktif güç denir.
Görünen güç, güç kaynağı tarafından sağlanan toplam gücü ifade eder.
Elektrik ekipmanına aktif güç sağlamaya ek olarak, güç kaynağının (genellikle bir transformatör veya jeneratörü ifade eder) ayrıca reaktif güç sağlaması gerekir. Nedeni çok basit. Elektrikli ekipmandaki kondansatör güç tüketmese de sürekli şarj ve deşarj oluyor, bu nedenle güç kaynağı kapasitesinin bir kısmını da işgal etmesi gerekiyor.
Bunları netleştirdikten sonra, başka bir kavramdan bahsedecek olan aralarındaki ilişkiye bakalım - güç faktörü. Bir güç kaynağının ne kadar aktif güç sağlayabileceği, güç faktörüne bağlıdır.
【Güç faktörü】
Güç faktörü, aktif gücün görünen güce oranını ifade eder ve genellikle cosφ olarak ifade edilir.
Örneğin, güç faktörü cosφ=0,6 olduğunda 1000KVA'lık bir transformatör 600KW aktif güç çıkışı verebilir; ancak güç faktörü cosφ=0.9 olduğunda, 900KW aktif güç çıkışı verebilir.
1 kWh elektrik 1 yuan ise, güç faktörü 0,6 olduğunda, trafo 600 yuan/saatlik ekonomik faydalar üretebilir; güç faktörü 0,9'a ulaştığında, transformatör 900 yuan/saat ekonomik fayda sağlayabilir. Aslında, güç faktörü sağlamanın rolü bu kadar basit olmaktan çok daha fazlasıdır, daha birçokları vardır, o yüzden burada bahsetmeyeceğim.
【Bu konunun analizi】
Yukarıdaki temel ile bu konuyu açıklamak kolaydır.
Transformatörün kapasite birimi KVA (kilovolt-amper), elektrikli ekipmanın güç birimi ise KW (kilovat) dır. Yalnızca güç faktörü 1 olduğunda, 1000KW'lık güç çıkışı tam olarak yüklenebilir, ancak pratik uygulamalarda bu temelde imkansızdır.
Tasarım yaparken genellikle %90 uyum oranına göre hesaplanan daha ekonomik ve makul olan belli bir marj bırakmak gerekir yani 1000×0.9=900KVA. Güç kompanzasyonu ile güç faktörünü 0,95 ve üzeri olarak kompanze edersek trafo 900×0.95=855KW aktif güç verebilir.
Not: Elektrik şirketi, güç faktörünün 0,9'un üzerinde olmasını şart koşar, aksi takdirde cezalar olacaktır; ancak güç faktörü 1'i geçemez, aksi takdirde sistem voltajı artacak ve sistemin normal çalışmasını etkileyecektir.
Başlık, 1000KVA transformatörün başlangıçta 200KW elektrikli ekipmana güç sağladığını ve şimdi 600KW elektrikli ekipman eklendiğini söylüyor. Elektrikli ekipmanın toplam aktif gücü 800KW'a ulaştı ve bu hala hesaplanan değeri aşmadı.
Bu nedenle, 1000KVA trafo başlangıçta 200KW elektrikli ekipmana güç sağladı ve şimdi 600KW elektrikli ekipman eklendi. Güç faktörünü istenilen değere çıkarabildiğimiz sürece trafo uzun süre güvenle çalışabilir.