วิธีการคำนวณความจุของหม้อแปลง

วิธีการคำนวณความจุของหม้อแปลง

การคำนวณความจุของหม้อแปลง (โดยทั่วไปวัดเป็นกิโลโวลต์แอมแปร์, kVA) เป็นงานสำคัญในวิศวกรรมไฟฟ้า ความจุของหม้อแปลงกำหนดกำลังสูงสุดที่สามารถส่งผ่านได้ ดังนั้นการคำนวณความจุอย่างถูกต้องจึงมีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าระบบมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ด้านล่างนี้คือขั้นตอนและสูตรในการคำนวณความจุของหม้อแปลงอย่างละเอียด

1. กำหนดพารามิเตอร์พื้นฐานของหม้อแปลง

แรงดันไฟฟ้าเรตติ้ง (V): แรงดันไฟฟ้าเรตติ้งบนด้านปฐมภูมิ (ด้านแรงดันสูง) และด้านทุติยภูมิ (ด้านแรงดันต่ำ) ของหม้อแปลง

กระแสไฟฟ้าเรตติ้ง (I): กระแสไฟฟ้าเรตติ้งบนด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิของหม้อแปลง

จำนวนเฟส (N): ว่าหม้อแปลงเป็นแบบเฟสเดียวหรือสามเฟส

ระบบเฟสเดียว: N = 1

ระบบสามเฟส: N = 3

ปัจจัยกำลัง (PF): หากต้องการคำนวณกำลังจริง (kW) จะต้องทราบปัจจัยกำลังของโหลด ปัจจัยกำลังคืออัตราส่วนระหว่างกำลังจริงกับกำลังประจุ โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1

2. คำนวณกำลังประจุ (S) ของหม้อแปลง

ความจุของหม้อแปลงโดยทั่วไปจะแสดงเป็นกำลังประจุ (S) วัดเป็นกิโลโวลต์แอมแปร์ (kVA) กำลังประจุแทนกำลังสูงสุดที่หม้อแปลงสามารถส่งผ่านได้ รวมถึงทั้งกำลังจริงและกำลังปฏิกิริยา

สำหรับหม้อแปลงเฟสเดียว:

ที่:

• V คือแรงดันไฟฟ้าเรตติ้ง (โวลต์, V) บนด้านปฐมภูมิหรือด้านทุติยภูมิ

• I คือกระแสไฟฟ้าเรตติ้ง (แอมแปร์, A) บนด้านปฐมภูมิหรือด้านทุติยภูมิ

สำหรับหม้อแปลงสามเฟส:

ที่:

• V คือแรงดันระหว่างสาย (L-L) ซึ่งคือแรงดันระหว่างเฟสสองเฟส (โวลต์, V)

• I คือกระแสระหว่างสาย (L-L) ซึ่งคือกระแสที่ไหลผ่านแต่ละเฟส (แอมแปร์, A)

• หากคุณมีแรงดันเฟส (L-N) สูตรจะกลายเป็น:

3. คำนวณกำลังจริง (P) ของหม้อแปลง

หากต้องการคำนวณกำลังจริง (วัดเป็นกิโลวัตต์, kW) สามารถใช้สูตรต่อไปนี้:

ที่:

• P คือกำลังจริง (กิโลวัตต์, kW)

• S คือกำลังประจุ (กิโลโวลต์แอมแปร์, kVA)

• PF คือปัจจัยกำลัง

4. พิจารณาประสิทธิภาพของหม้อแปลง

กำลังขาออกจริงของหม้อแปลงอาจได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพของหม้อแปลง ประสิทธิภาพของหม้อแปลง (η) โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 95% ถึง 99% ขึ้นอยู่กับการออกแบบและเงื่อนไขโหลด หากต้องการคำนวณกำลังขาออกจริง สามารถใช้สูตรต่อไปนี้:

ที่:

• Poutput คือกำลังขาออกจริง (กิโลวัตต์, kW)

• Pinput คือกำลังขาเข้า (กิโลวัตต์, kW)

• η คือประสิทธิภาพของหม้อแปลง

การเลือกความจุของหม้อแปลงที่เหมาะสม

เมื่อเลือกความจุของหม้อแปลงสำหรับการใช้งานจริง ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

• ความต้องการโหลด: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความจุของหม้อแปลงสามารถตอบสนองความต้องการโหลดสูงสุดและมีช่องว่างสำหรับการขยายในอนาคตหรือโหลดชั่วคราว (โดยทั่วไป 20% ถึง 30%)

• ปัจจัยกำลัง: หากโหลดมีปัจจัยกำลังต่ำ คุณอาจต้องเลือกหม้อแปลงที่มีความจุใหญ่กว่าหรือพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ปรับปรุงปัจจัยกำลัง

• สภาพแวดล้อม: อุณหภูมิสูง ความชื้น หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของหม้อแปลง ในกรณีนี้ คุณอาจต้องเลือกหม้อแปลงที่มีความจุใหญ่กว่าหรือใช้มาตรการป้องกันเพิ่มเติม

สรุป

โดยการปฏิบัติตามสูตรและขั้นตอนดังกล่าว คุณสามารถคำนวณความจุของหม้อแปลงตามแรงดัน กระแส จำนวนเฟส และปัจจัยกำลัง การเลือกความจุที่เหมาะสมสำหรับหม้อแปลงของคุณเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานอย่างมั่นคงและความปลอดภัยของระบบ