कसरी ठोस-अवस्था ट्रान्सफार्मर क्षमता सही गणना गर्नुहोस्

ट्रान्सफोर्मर क्षमता ट्रान्सफोर्मरको मुख्य टैप सिताको दृश्य प्रभावी शक्ति र ट्रान्सफोर्मरको नेमप्लेटमा देखाएको क्षमता रेटेड क्षमता हुन्छ। विद्युत ट्रान्सफोर्मरहरूको संचालनमा अतिशय बढी क्षमताकारण अपर्याप्त भार र अथवा अतिशय भार वा अतिरिक्त धारा संचालनले उपकरणको गर्मी र यसको जल्दी नष्ट हुन सक्छ। यी अनुपयुक्त क्षमता मिलान व्यवहार विद्युत प्रणालीमा आपूर्ति विश्वसनीयता र आर्थिकतालाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित गर्छ। यसैले, ठिक ट्रान्सफोर्मर क्षमता निर्धारण गर्न आवश्यक छ जसले विश्वसनीय र आर्थिक विद्युत प्रणाली संचालनको गारंटी दिन्छ।

ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना गर्दा यी फेक्टरहरू लिनुपर्छ:

• आइनपुट वोल्टेज: आइनपुट वोल्टेज ट्रान्सफोर्मरलाई दिइएको वोल्टेज मान हो। ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मरहरूमा निर्दिष्ट आइनपुट वोल्टेज रेन्ज (उदाहरणका लागि, २२०V ~ ४६०V) छ, र यस रेन्ज आधारमा उपयुक्त ट्रान्सफोर्मर चयन गरिनुपर्छ।

• आउटपुट वोल्टेज: आउटपुट वोल्टेज ट्रान्सफोर्मरद्वारा दिइएको वोल्टेज मान हो। ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मरहरूमा निर्दिष्ट आउटपुट वोल्टेज रेन्ज (उदाहरणका लागि, ८०VAC ~ ४८०VAC) छ, जसलाई उपयुक्त ट्रान्सफोर्मर चयन गर्दा लिनुपर्छ।

• रेटेड क्षमता: रेटेड क्षमता ट्रान्सफोर्मरले सामग्रीको अधिकतम भार क्षमता जित्ता निम्ति गर्न सक्ने जानकारी दिँदछ, यसको अनुसार यो सामान्यतया किलोवोल्ट-एम्पियर (kVA) मा व्यक्त गरिन्छ। रेटेड क्षमता सामान्यतया मागको आधारमा निर्धारण गरिन्छ; यदि भार अधिक एकल धारा लागि आवश्यक छ भने, अधिक क्षमताको ट्रान्सफोर्मर चयन गरिनुपर्छ।

• आइनपुट शक्ति: आइनपुट शक्ति आइनपुट वोल्टेज र आइनपुट धाराको गुणनफल हो, यो सामान्यतया किलोवाट (kW) मा व्यक्त गरिन्छ।

अतः, यी फेक्टरहरूलाई विचार गर्दा, ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना फार्मूला यसरी व्यक्त गरिन सकिन्छ:
क्षमता (kVA) = आइनपुट वोल्टेज (V) × आइनपुट धारा (A) / १०००।

नोट: ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मरहरू पारम्परिक विद्युत ट्रान्सफोर्मरबाट फरक छन्। ठोस अवस्थाका ट्रान्सफोर्मर एक कन्वर्टर र ट्रान्सफोर्मरको संयोजन हो, जसले ठोस विद्युत रूपान्तरण अनुप्रयोगका लागि अत्यधिक उपयुक्त छ। तर यसको गणना विधिहरू पारम्परिक ट्रान्सफोर्मरबाट फरक छन्।

एकफेज र त्रिफेज ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना विधिहरू समान छन्। यहाँ त्रिफेज ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना उदाहरणका रूपमा ब्याख्या गरिएको छ। ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना गर्दा पहिलो चरण भारको फेज बाट अधिकतम शक्ति निर्धारण गर्नुहोस् (एकफेज ट्रान्सफोर्मरका लागि यो फेज बाट अधिकतम एकफेज भार शक्ति हुन्छ)।

प्रत्येक फेज (A, B, र C) बाट अलग अलग भार शक्ति जोड्नुहोस्। उदाहरणका लागि, यदि फेज A बाट कुल भार शक्ति १० kW, फेज B बाट ९ kW, र फेज C बाट ११ kW हुन्छ भने, अधिकतम मान लिनुहोस्, जुन ११ kW हुन्छ।

नोट: एकफेज उपकरणका लागि, यसको नेमप्लेटमा देखाएको अधिकतम मान लिनुहोस्। त्रिफेज उपकरणका लागि, कुल शक्ति तीन भाग गरिनुहोस् जसले प्रत्येक फेज शक्ति दिन्छ। उदाहरणका लागि:
फेज C बाट कुल भार शक्ति = (३००W × १० कम्प्युटर) + (२kW × ४ एयर कंडिशनर) = ११ kW।

ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना गर्दा दोस्रो चरण कुल त्रिफेज शक्ति निर्धारण गर्नुहोस्। अधिकतम एकफेज शक्ति लिनुहोस् र कुल त्रिफेज शक्ति गणना गर्नुहोस्:
अधिकतम एकफेज शक्ति × ३ = कुल त्रिफेज शक्ति।

फेज C बाट अधिकतम भार शक्ति ११ kW लिनुहोस्:
११ kW × ३ (फेज) = ३३ kW। अतः, कुल त्रिफेज शक्ति ३३ kW हुन्छ।

वर्तमानमा, बाजारमा उपलब्ध ९०% भन्दा बढी ट्रान्सफोर्मरहरूको पावर फैक्टर केवल ०.८ छ। त्यसैले, कुल शक्ति ०.८ द्वारा विभाजित गरिनुपर्छ:
३३ kW / ०.८ = ४१.२५ kW (आवश्यक ट्रान्सफोर्मर दृश्य प्रभावी शक्ति kW मा)।

इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङ डिझाइन मैनुअल अनुसार, ट्रान्सफोर्मरको क्षमता गणना गरिएको भार आधारमा चयन गरिनुपर्छ। एक ट्रान्सफोर्मरले नियमित भार आपूर्ति गर्दा, भार गुणांक β सामान्यतया ८५% लिनुपर्छ। यसको व्यक्तिगत रूपमा यसरी गरिन सकिन्छ:
β = S / Se
जहाँ:
S — गणना गरिएको भार क्षमता (kVA);
Se — ट्रान्सफोर्मर क्षमता (kVA);
β — भार गुणांक (सामान्यतया ८०% देखि ९०% सम्म)।

अतः:
४१.२५ kW (दृश्य प्रभावी शक्ति आवश्यकता) / ०.८५ = ४८.५२९ kVA (आवश्यक ट्रान्सफोर्मर क्षमता)।त्यसैले, ५० kVA ट्रान्सफोर्मर उपयुक्त हुन्छ।