Hoe om die Kapasiteit van 'n Vaste-toestandstrafo Korrek te Bereken

Die transformatorkapasiteit verwys na die skynbare krag by die hooftikposisie van die transformator, en die op die transformatorkaart aangeduide kapasiteit is die geraamde kapasiteit. Tussen die operasie van kragtransformateurs kom dit voor dat daar onderspanning as gevolg van te groot kapasiteit voorkom, sowel as oorbelasting of oorgeldra-gebruik wat lei tot toerustingsoverhitting en selfs brand. Hierdie onoordeelkundige kapasiteitspassing praktyke beïnvloed direk die betroubaarheid en ekonomie van elektrisiteitsvoorsiening in elektriese stelsels. Daarom is dit beslissend om die geskikte transformatorkapasiteit te bepaal om betroubare en ekonomiese werking van die kragstelsel te verseker.

Die kapasiteitsberekening vir vaste-staatstransformateurs moet die volgende faktore in ag neem:

• Invoerspanning: Die invoerspanning verwys na die spanningswaarde wat aan die transformator gegee word. Vaste-staatstransformateurs het tipies 'n spesifieke invoerspanningsomvang (bv. 220V ~ 460V), en 'n geskikte transformator moet op grond van hierdie omvang gekies word.

• Uitvoerspanning: Die uitvoerspanning verwys na die spanningswaarde wat deur die transformator afgelewer word. Vaste-staatstransformateurs het ook 'n gedefinieerde uitvoerspanningsomvang (bv. 80VAC ~ 480VAC), wat in ag geneem moet word wanneer 'n geskikte transformator gekies word.

• Geraamde Kapasiteit: Die geraamde kapasiteit dui die maksimum belastingskapasiteit aan wat die transformator kan hanteer, gewoonlik uitgedruk in kilovolt-amperes (kVA). Die geraamde kapasiteit word tipies op grond van vraag bepaal; indien die belasting 'n groot totale stroom vereis, moet 'n transformator met 'n groter kapasiteit gekies word.

• Invoerkrag: Invoerkrag is gelyk aan die invoerspanning vermenigvuldig met die invoerstroom, gewoonlik uitgedruk in kilowatts (kW).

Daarom kan die formule vir die berekening van die kapasiteit van 'n vaste-staatstransformateur, met in ag neming van hierdie faktore, uitgedruk word as:
Kapasiteit (kVA) = Invoerspanning (V) × Invoerstroom (A) / 1000.

Let wel: Vaste-staatstransformateurs verskil van tradisionele kragtransformateurs. 'n Vaste-staatstransformator is 'n kombinasie van 'n omsteller en 'n transformator, wat dit baie geskik maak vir statiese kragomsettingstoepassings. Sy berekeningsmetodes verskil egter van dié van konvensionele transformateurs.

Die berekeningsmetodes vir enkel- en driefase-transformators is soortgelyk. Die volgende verduideliking gebruik driefasetransformatorkapasiteitsberekening as voorbeeld. Die eerste stap in die transformatorkapasiteitsberekening is om die maksimum krag per fase van die belasting te bepaal (vir enkelefasetransformators is dit eenvoudig die maksimum enkelefase-belastingskrag).

Som die belastingskrag onafhanklik vir elke fase (A, B, en C). Byvoorbeeld, as die totale belastingskrag op fase A 10 kW is, fase B 9 kW, en fase C 11 kW, neem die maksimum waarde, wat 11 kW is.

Let wel: Vir enkelefasetoestelle word die krag per eenheid as die maksimum waarde op die toestelkaart genoom. Vir driefasetoestelle deel die totale krag deur 3 om die per-fase-krag te verkry. Byvoorbeeld:
Totale belastingskrag op fase C = (300W × 10 rekenaars) + (2kW × 4 lugbehandelaars) = 11 kW.

Die tweede stap in die transformatorkapasiteitsberekening is om die totale driefase-krag te bepaal. Gebruik die maksimum enkelefase-krag om die totale driefase-krag te bereken:
Maksimum enkelefase-krag × 3 = Totale driefase-krag.

Met die maksimum fase C-belastingskrag van 11 kW:
11 kW × 3 (fases) = 33 kW. Dus is die totale driefase-krag 33 kW.

Tans het meer as 90% van die transformateurs op die mark slegs 'n kragfaktor van 0.8. Daarom moet die totale krag gedeel word deur 0.8:
33 kW / 0.8 = 41.25 kW (vereiste transformatorskynbare krag in kW).

Volgens die Elektriese Ingenieursontwerp Handleiding, moet transformatorkapasiteit gebaseer op berekende belasting gekies word. Vir 'n enkele transformator wat 'n stabiele belasting voorsien, word die belastingsfaktor β gewoonlik rond 85% geneem. Dit word uitgedruk as:
β = S / Se
Waar:
S — Berekende belastingskapasiteit (kVA);
Se — Transformatorkapasiteit (kVA);
β — Belastingsfaktor (gewoonlik 80% tot 90%).

Dus:
41.25 kW (skynbare kragbehoefte) / 0.85 = 48.529 kVA (vereiste transformatorkapasiteit).Dus sou 'n 50 kVA transformator geskik wees.