變壓器容量kVA與電機kW什麼關係嗎?

梁辛

我來簡單說一說,最後類比一下。

首先說明VA、W是功率的單位,分別是視在功率(用S表示)、有功功率(用P表示)的單位,還有一個無功功率(用Q表示,單位Var)。三者的關係是:S^2=P^2+Q^2。我們可以把三種功率畫成功率三角形,兩個直角邊分別表示有功功率和無功功率,斜邊表示視在功率。如下圖


回到正題,變壓器KVA與電動機KW的關係。

1.如上所述我們得知變壓器上標註的KVA是變壓器的視在功率,用專業術語叫做在主分接下視在功率的慣用值,視在功率也叫作額定容量。變壓器為了能夠工作,有一部分視在功率轉化為無功功率用於建立和維持磁場,其餘轉化為有功功率用於負載。三相變壓器視在功率S=1.732UI,由此可算出低壓側額定電流,以1000KVA變壓器為例,I=1000÷1.732÷0.4A=1443A。該電流就是變壓器低壓側可以承受的最大電流。


2.電動機上標註的KW,是電動機的有功功率。

3.假設上述1000KVA的變壓器的負載為一批電動機(假設所有的功率因數都是0.8),那麼這批電動機的總功率最大是多大呢。這就要用到變壓器的額定電流了。電動機有功率計算公式為P=1.732UIcosΦ,把電壓380、電流1443、功率因數0.8帶入可得總功率P≈760KW。也就是說這批電動機的總功率不能超過760KW。

4.根據第3項我們得知1000KVA的變壓器最大可帶760KW的負載,根據功率因數計算公式,cosΦ=P/S=760/1000=0.76,該變壓器的功率因數為0.76,在經過無功補償後,功率因數可以達到0.9以上,那麼,該變壓器可以帶約900KW的負載。

5.類比說明

一步帶轎廂的電梯可以載重800Kg,轎廂重200Kg(假設,實際重量較大),那麼800Kg就是有功功率,200Kg就是無功功率。沒有轎廂(無功功率)電梯是無法運轉的。而電梯並不是每次都載重800Kg,有時可能是100Kg、300Kg……類比到變壓器就是說,變壓器輸出的功率是根據負載決定的,是變化的。



個人理解,不足之處請留言斧正。篇幅略大,請諒解!

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青山一匹狼

知道變壓器容量KVA與電機KW啥關係?很高興給你解答。

電動機


變壓器

電功率有三個功率表達方式,既視在功率(S)、有功功率(P)和無功功率(Q)。

視在功率就是我們可以通過測量儀表所看到的電壓(U)和電流(I)的數值的乘積,它的計算公式是:

單相:S=UI

三相:S=1.732UI

變壓器的容量都是標註視在功率,它的單位就是KVA。

有功功率是實際電氣設備用於把電能轉換為熱能、機械能、光能或者化學能等實實在在消耗的能量;它的計算公式式:

單相P=UI*功率因數 P=S*功率因數

三相P=1.732UI*功率因數 P=1.732S*功率因數

電動機的功率都是用有功功率表示,它的單位是KW。


電氣人1965

變壓器容量一般用視在功率表示,符號為S,單位是伏安(VA)或千伏安(kVA)。由單位就可知道,它是正弦交流電 電壓U和電流I 有效值的乘積,即S=UI。我們常說的電功率指的是有功功率,用符號P表示,單位是瓦(W)或千瓦(KW),對於電阻性負載來說,它是其兩端電壓U和通過它的電流I的乘積,即P=UI。可見,阻性負載時,P=S=UI。在交流電中還有一種功率叫無功功率,用符號Q表示,單位是乏(Var)或千乏(kVar)。它是電感或電容兩端的電壓Ux與通過它的電流Ix的乘積,即Q=UxIx。S、P、Q之間的關係符合直角三角形三個邊的關係。如下圖,人們管它叫功率三角形。


因此,勾股定理,三角函數,複數都可作為計算工具。

S²=P²+Q² 或 P=√(S²- Q²)

P=S×cosφ (cosφ稱為功率因數)

Q=S×sinφ

從以上公式可見:①當功率因數cosφ=1時,sinφ=0,此時P=S=UI,Q=0,說明負載為純阻性負載。②當cosφ=0時,sinφ=1,此時,Q=S=UI,P=0,說明負載為純電抗(感抗、容抗)負載,不消耗電能。

舉例說明。假設某變壓器的容量為S=100kVA,負載的總功率因數按較高的計算cosφ=0.95,則變壓器的輸出功率為P=S×cosφ=100×0.95=95(kW),Q=√(100²-95²)=31(kVar)

下面再說說電機的功率。電機的額定功率指的是輸出機械功率,單位是瓦(W)或千瓦(kW)。這和一般家用電器額定功率指的是輸入功率不一樣。

舉例說明。假設某三相電機的額定輸出功率為10kW,它的功率因數一般按0.85考慮,即cosφ=0.85,效率按90%考慮,即η=90%。那麼它的輸入視在功率為S=P/cosφ/η=10/0.85/0.9=13.1(kⅤA)。因此,電纜及控制部分電流都要按視在功率計算。即:每相視在功率為13.1/3=4.37(kVA),相電流為4.37×1000/220=19.9(A)。也可以用電工口訣計算,比較簡單。但這裡主要是讓網友明白計算過程及道理。


賣炭翁DQ

其實,稍有物理知識的朋友都知道,V A,其實就是W。

P= VA P是功率,單位是瓦;V是電壓,單位是伏特;A是電流,單位是安培。

一伏特乘以一安培,就是一瓦。

一千瓦就是1Kw。

1Kw=1KVA。



但是在變壓器這兒,概念不一樣。

變壓器的容量用千伏安表示,指的是變壓器的視在功率,視在功率的概念是變壓器可能輸出的最大功率。

變壓器輸出的功率包括無功功率和有功功率。

大家平時說的千瓦,瓦,都是有功功率,大家交電費,也只交有功功率的損耗。一千瓦功率的用電器,工作一個小時,消耗的電量是一度,大家交一度電的電費。

但是對於變壓器來說,輸出的除了有功功率,還有無功功率,無功功率的單位是千乏。

視在功率,有功功率,無功功率的關係類似於勾股定理:

視在功率²=有功功率² + 無功功率²

所以,變壓器的容量不能用千瓦表示,只能用千伏安表示。

現在舉例說明變壓器的視在功率:你開車去上班,車加上你的體重的油耗是視在功率,你本身的消耗是有功功率,車的消耗是無功功率。

無功功率可以減小,但是不能杜絕。


王俊傑猛

交流變壓器作為連接電網和用電負荷的轉換樞紐,起著變換電壓(比如10kV降壓為380V)、傳輸電能(具體涉及到電流I、電壓U、有功功率P、無功功率Q等概念)的作用,那為什麼說變壓器容量要用kVA做單位呢?這要從交流電說起。

1.標準的交流電波形是頻率為50Hz的正弦波,20毫秒經歷一次波峰和波谷。電壓和電流都是如此,當用電負荷為純電阻時,電壓和電流同步達到波峰、波谷,當純電抗負荷時,電壓比電流提前5毫秒到達波峰、波谷,當純電容負荷時,電壓比電流晚5毫秒到達波峰、波谷。

2.變壓器連接的負荷基本上不會是純電阻,還包含電抗、電容等。那麼電壓和電流就不同步,為了反映這個差異,就需要引入無功。有功和無功合在一起就是視在功率S=P+jQ,物理量單位就是VA。

3.為什麼用戶電器的計量就只考慮有功呢?這是因為一般電器消耗有功來發光、發熱,無功都回流給電網了,所以供電公司對用戶計費的依據都是有功。有功的單位就是W。


唔理咚

簡單直白的說:變壓器的容量單位叫kVA,就是告訴你這臺變壓器可以帶多少kW功率的電氣負載,但是電器負載分為三種:電阻性負載,電感性負載和電容性負載,電阻性負載的電壓和電流的電角度是一致的,所以它的功率是真實的,而電感性負載和電容性負載的電壓和電流的電角度是不一致的,因此會有一部分能量是不能做功(叫無功功率),白白的損耗掉了,必須要想辦法調整電角度,進行補償,變壓器的負載如果是這兩類,那麼就不能夠帶滿載負荷了,必須要將這不能做功的功率(無功功率)也要算進去才行,那麼真實做功的功率(有功功率)就會變小。


老何157501439

交流電的功率單位是KVA,它的數學描述是一個矢量,即具有一個有方向、有大小的物理量,稱之為視在功率。該物理量在三維空間上具有方向和大小,它在平面(X軸)上的投影被稱之為有功功率,單位是KW。在立面(Y軸)上的投影被稱之為無功功率,單位是KVAR。變壓器的功率單位採用交流電的標準單位,而電動機對機械設備做功,需要的是有功功率。所以,以輸出有用的功率來衡量它的做功大小。只是大家約定俗成的把電動機功率單位看成有功功率。其實,在工程學上,電動機的功率是按照視在功率計算的。


狼159910324

變壓器用KVA,VA是視在功率。



電機用KW,W是實際功率。



由於w是實際功率,電機用千瓦表示,視在功率總是大於平均功率(即有功功率),也就是說,視在功率不是單口網絡實際所消耗的功率。為以示區別,視在功率不用瓦特(W)為單位,而用伏安(V·A)。


變壓器基本沒有其他耗電元器件,而電機有無用做工,所以要分別用KVA和W來表示。


技術工程師engineer

KVA是Kw和KVar的矢量和,你把KW前面加一個電機,就複雜啦,只能說電機的KW只是變壓器KVA的一部分,中間沒有定量的關係


電之道

最通俗的解釋:其kvA(千伏安)與kw(千瓦)是等量的。只是變壓器大多標視載功率;而電機大多標額定功率。為了區分所標識的功率:是視載功率還是額定功率,也就有了KVA(千伏安)和KW(千瓦)的標法。也可以理解為:KVA(千伏安)是指變壓器在滿載的情況下的實際消耗功率,KW(千瓦)是它的實際輸出功率。


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