Hoe bereken je de capaciteit van een transformator?

Hoe de capaciteit van een transformatie berekenen

Het berekenen van de capaciteit van een transformatie (meestal gemeten in kilovolt-ampère, kVA) is een belangrijke taak in de elektrische techniek. De capaciteit van een transformatie bepaalt het maximale vermogen dat het kan overbrengen, dus het correct berekenen van de capaciteit is cruciaal voor de veiligheid en efficiëntie van het systeem. Hieronder staan de gedetailleerde stappen en formules voor het berekenen van de capaciteit van een transformatie.

1. Bepaal de basisparameters van de transformatie

Nominale spanning (V): De nominale spanning aan de primaire zijde (hoogspanningszijde) en secundaire zijde (laagspanningszijde) van de transformatie.

Nominale stroom (I): De nominale stroom aan de primaire en secundaire zijde van de transformatie.

Aantal fasen (N): Of de transformatie éénfasig of driefasig is.

Eénfasig systeem: N = 1

Driefasig systeem: N = 3

Kosinus phi (cos φ): Als u actief vermogen (kW) moet berekenen, moet u ook de kosinus phi van de belasting kennen. De kosinus phi is het verhouding tussen werkelijk vermogen en schijnbaar vermogen en ligt meestal tussen 0 en 1.

2. Bereken het schijnbare vermogen (S) van de transformatie

De capaciteit van een transformatie wordt meestal uitgedrukt als schijnbaar vermogen (S), gemeten in kilovolt-ampère (kVA). Schijnbaar vermogen vertegenwoordigt het maximale vermogen dat de transformatie kan overbrengen, inclusief zowel werkzaam als blind vermogen.

Voor éénfasige transformaties:

Waarbij:

• V de nominale spanning (volt, V) aan de primaire of secundaire zijde is.

• I de nominale stroom (ampère, A) aan de primaire of secundaire zijde is.

Voor driefasige transformaties:

Waarbij:

• V de lijnspanning (Lijn-Lijn, L-L) is, wat de spanning tussen twee fasen is (volt, V).

• I de lijnstroom (Lijn-Lijn, L-L) is, wat de stroom door elke fase vloeit (ampère, A).

• Als u de fasespanning (Fase-Neutraal, L-N) heeft, wordt de formule:

3. Bereken het actieve vermogen (P) van de transformatie

Als u het actieve vermogen (gemeten in kilowatt, kW) moet berekenen, kunt u de volgende formule gebruiken:

Waarbij:

• P het actieve vermogen (kilowatt, kW) is.

• S het schijnbare vermogen (kilovolt-ampère, kVA) is.

• cos φ de kosinus phi is.

4. Rekening houden met de efficiëntie van de transformatie

Het daadwerkelijke uitvoerende vermogen van de transformatie kan worden beïnvloed door de efficiëntie. De efficiëntie (η) van een transformatie ligt meestal tussen 95% en 99%, afhankelijk van het ontwerp en de belastingsomstandigheden. Als u het daadwerkelijke uitvoerende vermogen wilt berekenen, kunt u de volgende formule gebruiken:

Waarbij:

• Puit het daadwerkelijke uitvoerende vermogen (kilowatt, kW) is.

• Pin het invoerend vermogen (kilowatt, kW) is.

• η de efficiëntie van de transformatie is.

De juiste transformatiecapaciteit kiezen

Bij het kiezen van de capaciteit van een transformatie voor praktische toepassingen, rekening houdend met de volgende factoren:

• Belastingsvereisten: Zorg ervoor dat de capaciteit van de transformatie voldoet aan de maximale belastingsvraag en biedt enige marge (typisch 20% tot 30%) voor toekomstige uitbreiding of tijdelijke hoge belastingen.

• Kosinus phi: Als de belasting een lage kosinus phi heeft, kunt u wellicht een grotere capaciteit transformatie kiezen of overwegen om cosinusphi-correctieapparatuur te installeren.

• Omgevingsomstandigheden: Hoge temperaturen, vochtigheid of andere extreme omstandigheden kunnen de prestaties van de transformatie beïnvloeden. In dergelijke gevallen kunt u wellicht een grotere capaciteit transformatie kiezen of extra beschermende maatregelen nemen.

Samenvatting

Door de bovenstaande formules en stappen te volgen, kunt u de capaciteit van een transformatie berekenen op basis van de spanning, stroom, aantal fasen en kosinus phi. Het is essentieel om de juiste capaciteit te kiezen voor uw transformatie om de stabiele werking en veiligheid van het systeem te waarborgen.