Kvar nedir? KVA ve kW nedir - kW'ı kVA'ya nasıl dönüştürebilirsiniz Kilovolt amper reaktif.

Bu yazımızda kVA, kW, kvar nedir ele alacağız. Her niceliğin anlamı ve bu niceliklerin fiziksel anlamı nedir?
kVA nedir? kVA, elektrik tüketicisi için en gizemli ve aynı zamanda en önemli kelimedir. Daha kesin olmak gerekirse, kilo- (10 3) önekini atmalı ve başlangıç ​​değerini (birim) VA, (VA), Volt-Amp almalıyız. Bu değer karakterize eder tam elektrik gücü Sisteme göre kabul edilen bir harf tanımına sahip olan - S. Görünen elektrik gücü, aktif ve reaktif gücün geometrik toplamıdır, orandan bulunur: S 2 \u003d P2 + Q2 veya aşağıdaki ilişkilerden: S=P/ veya S=Q/sin(φ). Toplam gücün fiziksel anlamı, bir elektrikli aparatın herhangi bir eyleminin gerçekleştirilmesi için elektrik enerjisinin tüm tüketiminin tanımında yatmaktadır.

Güç oranı bir Güç Üçgeni olarak temsil edilebilir. Üçgen üzerinde S (VA), P (W), Q (VAr) harfleri sırasıyla Görünen, Aktif, Reaktif gücü ifade etmektedir. φ - U(V) gerilimi ile I(A) akımı arasındaki faz kayma açısı, aslında elektrik tesisatının toplam gücünün arttırılmasından sorumlu olan kişidir. Elektrik tesisatının maksimum performansı 1. için çabalıyoruz.

kW nedir? kW - kVA'dan daha az gizemli kelime yok. Yine kilo- (10 3) önekini atıyoruz ve başlangıç ​​değerini (birim) W, (W), Watt alıyoruz. Bu değer, sisteme göre kabul edilen bir harf tanımına sahip olan aktif olarak tüketilen elektrik gücünü karakterize eder. -P. Aktif olarak tüketilen elektrik gücü, görünen ve reaktif güç arasındaki geometrik farktır., orandan bulunur: P 2 \u003d S 2 -Q 2 P=S* .
Aktif güç, bir elektrikli aparatın yararlı bir eylemi gerçekleştirmesi için harcanan toplam gücün bir parçası olarak tanımlanabilir. Onlar. "faydalı" işler yapmak.
En az kullanılan isim kalır - kvar. Yine kilo- (10 3) önekini atıyoruz ve başlangıç ​​değerini (birim) VAr, (VAR), Volt-amper reaktifini alıyoruz. Bu değer, sisteme göre kabul edilen bir harf tanımına sahip olan reaktif elektrik gücünü karakterize eder. - Q. Reaktif elektrik gücü, görünen ve aktif güç arasındaki geometrik farktır., orandan bulunur: Q 2 \u003d S 2 -P 2 veya aşağıdaki ilişkiden: Q \u003d S * sin (φ).
Reaktif güç veya karaktere sahip olabilir.
Tepki veren bir elektrik tesisatının tipik bir örneği: "toprağa" göre bir havai hat, kapasitif bir bileşenle karakterize edilir, "plakalar" arasında hava boşluğu olan düz bir kapasitör olarak düşünülebilir; motor rotoru belirgin bir endüktif karaktere sahipken, bize bir yara indüktörü gibi görünüyor.
Reaktif güç, geçici akımlara harcanan toplam gücün bir parçası olarak tanımlanabilir. Aktif Güçten farklı olarak Reaktif Güç, elektrikli aparatlar çalışırken "faydalı" bir iş yapmaz.
Özetleyelim: Herhangi bir elektrik tesisatı, sunulanlardan iki ana göstergeyle karakterize edilir: Güç (Tam (kVA), Aktif (kW)) ve akıma göre voltaj kayması açısının kosinüsü - . Değer oranları yukarıdaki yazıda verilmiştir. Aktif Gücün fiziksel anlamı "faydalı" işin yapılmasıdır; Reaktif - enerjinin bir kısmının geçici durumlar için harcanması, daha sıklıkla bunlar mıknatıslanmanın tersine çevrilmesi kayıplarıdır.

Bir değeri diğerinden alma örnekleri:
Verilen elektrik tesisatı göstergelerle: aktif güç (P) - 15kW, Cos(φ)=0,91. Böylece toplam güç (S) - P / Cos (φ) \u003d 15 / 0,91 \u003d 16,48 kVA olacaktır. Elektrik kurulumunun çalışma akımı her zaman görünen güce (S) dayanmaktadır ve tek fazlı bir ağ içindir - I \u003d S / U \u003d 15 / 0,22 \u003d 68,18A, üç fazlı bir ağ için - I \u003d S / (U * (3) ^ 0, 5))=15/(0,38*1,73205)=22,81A.
Verilen elektrik tesisatı göstergelerle: görünür güç (S) - 10kVA, Cos(φ)=0,91. Böylece, gücün aktif bileşeni (P) - S * Cos (φ) \u003d 10 * 0,91 \u003d 9,1 kW olacaktır.
Verilen elektrik tesisatı- TP 2x630kVA göstergeli: tam güç (S) - 2x630kVA, aktif gücün tahsis edilmesi gerekir. Elektrikli sobalı çok daireli konutlar için Cos(φ)=0,92 geçerlidir. Böylece gücün aktif bileşeni (P) - S*Cos(φ)=2*630*0,92=1159,2kW olacaktır.

Elektrikli ekipmanlar için temel güç birimi kW'dır (kilovat). Ancak herkesin bilmediği başka bir güç birimi daha var: kvar.

kvar (kilovar)- reaktif güç ölçüm birimi (volt-amper reaktif - var, kilovolt-amper reaktif - kvar). Uluslararası SI Ölçüm Sistemleri Birimleri Standardının gerekliliklerine uygun olarak, reaktif güç birimi "var" (ve buna göre "kvar") olarak yazılır. Ancak "kvar" ismi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu atama, toplam gücün SI biriminin VA olmasından kaynaklanmaktadır. Yabancı literatürde reaktif güç biriminin genel kabul görmüş tanımı " kvar". Reaktif gücün ölçüm birimi, SI birimleriyle birlikte kullanılması kabul edilebilir sistem dışı birimlere eşittir.

AC güç alıcıları hem aktif hem de reaktif güç tüketir. Bir AC devresinin güç oranı bir güç üçgeni olarak temsil edilebilir.

Güç üçgeninde P, Q ve S harfleri sırasıyla aktif, reaktif ve görünen güçleri belirtir; φ, akım (I) ve gerilim (U) arasındaki faz kaymasıdır.

Reaktif güç Q'nun değeri (kvar), örneğin ekipmanı besleyen transformatörün görünen gücünü hesaplarken pratikte gerekli olan tesisatın görünen gücünü S (kVA) belirlemek için kullanılır. Güç üçgenini daha detaylı ele alırsak reaktif gücü telafi ederek görünür güç tüketimini de azaltacağımız açıktır.

İşletmelerin tedarik ağından reaktif güç tüketmesi son derece kârsızdır çünkü bu, besleme kablolarının kesitlerinde bir artış, jeneratörlerin ve transformatörlerin gücünde bir artış yapılmasını gerektirir. Doğrudan tüketiciden almanın (oluşturmanın) yolları vardır. En yaygın ve etkili yol kapasitör bankalarını kullanmaktır. Kapasitör ünitelerinin gerçekleştirdiği ana fonksiyon reaktif güç kompanzasyonu olduğundan, güçlerinin genel kabul gören birimi diğer tüm elektrikli ekipmanlarda olduğu gibi kW değil, kvar'dır.

İşletmeler yükün niteliğine göre hem regülesiz kondansatör ünitelerini hem de otomatik kontrol ünitelerini kullanabilmektedir. Keskin değişken yüke sahip ağlarda, kapasitörleri neredeyse anında bağlayıp ayırmanıza olanak tanıyan tristör kontrollü kurulumlar kullanılır.

Herhangi bir kapasitör ünitesinin çalışma elemanı bir faz (kosinüs) kapasitördür. Bu tür kapasitörlerin temel özelliği, diğer kapasitör türlerinde olduğu gibi kapasitans (uF) değil, güçtür (kvar). Ancak hem kosinüs hem de konvansiyonel kapasitörlerin çalışması aynı fiziksel prensiplere dayanmaktadır. Bu nedenle, kvar cinsinden ifade edilen kosinüs kapasitörlerinin gücü, yazışma tablolarına veya dönüşüm formüllerine göre kapasitansa dönüştürülebilir ve bunun tersi de geçerlidir. Kvar cinsinden güç, şebeke kaynağının kapasitansı (μF), frekansı (Hz) ve voltajının (V) karesi ile doğru orantılıdır. 0,4 kV sınıfı için standart kapasitör güç aralığı aralığı 1,5 ila 50 kvar, 6-10 kV sınıfı için ise 50 ila 600 kvar arasındadır.

Enerji tüketimi verimliliğinin önemli bir göstergesi reaktif gücün e (kW/kvar) ekonomik eşdeğeridir. Aktif güç kayıplarındaki azalmanın reaktif güç tüketimindeki azalmaya oranı olarak tanımlanır.

Reaktif Güç Ekonomik Eşdeğer Değerler

Transformatörlerin ve güç kaynağı sistemlerinin özellikleri	Maksimum sistem yükünde (kW/kvar)	Minimum sistem yükünde (kW/kvar)
Jeneratör voltajında ​​istasyonların baralarından doğrudan beslenen transformatörler	0,02	0,02
Jeneratör voltajı kullanan bir enerji santrali tarafından beslenen şebeke transformatörleri (örneğin, fabrika veya şehir enerji santralleri tarafından beslenen endüstriyel tesis transformatörleri)	0,07	0,04
Bölge ağları tarafından desteklenen 110-35 kV düşürücü transformatörler	0,1	0,06
Bölge ağları tarafından desteklenen 6-10 kV düşürücü transformatörler	0,15	0,1
Reaktif yükü senkron kompansatörler tarafından karşılanan, bölge ağlarından beslenen düşürücü transformatörler	0,05	0,03

Ayrıca "daha büyük" reaktif güç birimleri de vardır, örneğin mega savaş (Mwar). 1 Mvar, 1000 kvar'a eşittir. Megavarlarda, kural olarak, özel yüksek voltajlı reaktif güç kompanzasyon sistemlerinin - statik kapasitör bankalarının (SCB'ler) gücü ölçülür.

Elektrikli cihazların gücünden bahsederken genellikle aktif enerji kastedilmektedir. Ancak birçok cihaz aynı zamanda reaktif güç de tüketir. Bu makalede kVA'nın ne olduğu ve kVA'nın kW'dan nasıl farklı olduğu açıklanmaktadır.

Aktif ve reaktif enerji

Alternatif akım ağında, akımın ve voltajın büyüklüğü, ağın frekansına göre sinüzoidal bir şekilde değişir. Bu osiloskop ekranında görülebilir. Tüm tüketici türleri üç kategoriye ayrılabilir:

• Dirençler veya aktif dirençler yalnızca aktif akımı tüketir. Bunlar akkor lambalar, elektrikli sobalar ve benzeri cihazlardır. Temel fark, akım ve voltajın faz uyumudur;
• Bobinler, indüktörler, transformatörler ve asenkron motorlar reaktif enerjiyi kullanır ve onu manyetik alanlara ve geri EMF'ye dönüştürür. Bu cihazlarda akım, gerilimle 90 derece faz dışıdır;
• Kondansatörler - voltajı elektrik alanlarına dönüştürür. AC ağlarında reaktif güç kompansatörlerinde veya akım sınırlayıcı dirençler olarak kullanılırlar. Bu tür cihazlarda akım, gerilimden 90 derece öndedir.

Önemli! Kondansatörler ve indüktörler akımı gerilime göre zıt yönlerde kaydırır ve aynı ağa bağlandıklarında birbirlerini iptal ederler.

Aktif enerji, akkor lamba, elektrikli ısıtıcı ve benzeri elektrikli cihazlar gibi aktif direnç üzerinde açığa çıkan enerjiye denir. Bunlarda akım ve voltajın fazları çakışır ve enerjinin tamamı elektrikli cihaz tarafından kullanılır. Bu durumda kilowatt ve kilovolt-amper arasındaki farklar ortadan kalkar.

Aktif enerjinin yanı sıra reaktif enerji de vardır. Tasarımı endüktif dirençli kapasitörler veya bobinler, elektrik motorları, transformatörler veya bobinlerin bulunduğu cihazlarda kullanılır. Ayrıca çok uzun kablolara da sahiptirler, ancak tamamen aktif dirençli bir cihazla arasındaki fark küçüktür ve yalnızca uzun güç hatları tasarlanırken veya yüksek frekanslı cihazlarda dikkate alınır.

Tam güç

Gerçek koşullarda tamamen dirençli, kapasitif veya endüktif yükler çok nadirdir. Genellikle tüm elektrikli cihazlar aktif gücü (P) reaktif güçle (Q) birlikte kullanır. Bu, “S” ile gösterilen tam güçtür.

Bu parametreleri hesaplamak için, gerekirse gerçekleştirmek için bilmeniz gereken aşağıdaki formüller kullanılır. kVA'nın kW'a dönüştürülmesi ve bunun tersi:

• Aktif - bu, W veya kW olarak ifade edilen, işe dönüştürülen faydalı enerjidir.

KVA aşağıdaki formül kullanılarak kW'a dönüştürülebilir:

burada “φ” akım ve gerilim arasındaki açıdır.

Bu birimler elektrik motorlarının ve diğer cihazların yükünü ölçer;

• Kapasitif veya endüktif:

Elektrik ve manyetik alanlardan kaynaklanan enerji kayıplarını görüntüler. Ölçü birimi - kvar (kilovolt-amper reaktif);

• Tam dolu:

1. U - ağ voltajı,
2. I, cihazdan geçen akımdır.

Cihazın toplam güç tüketimini temsil eder ve VA veya kVA (kilovolt-amper) cinsinden ifade edilir. Bu birimlerde transformatörlerin parametreleri örneğin 1 kVA veya 1000 kVA olarak ifade edilir.

Bilginize. 6000 / 0,4 kV ve 1000 kVA'lık bu tür cihazlar, işletmelerin ve yerleşim alanlarının elektrikli ekipmanlarına güç sağlamak için en yaygın olanlar arasındadır.

Kvar, kVA ve kW, ünlü Pisagor teoremine (Pisagor pantolonu) benzer bir formülle birbirine bağlanır:

Önemli! 10 kW'lık bir elektrik motorunun 10 kVA'lık bir transformatöre bağlanamayacağına dikkat edilmelidir, çünkü bu cihaz tarafından tüketilen elektrik, cosφ dikkate alınarak yaklaşık 14 kilovolt-amper olacaktır.

cosφ'yi 1'e getirmek

Tüketicilerin kullandığı reaktif enerji, kablo ve marş ekipmanı üzerinde gereksiz bir yük oluşturur. Ayrıca aktif ve portatif jeneratörlerde olduğu gibi bunun için de ödeme yapmanız gerekir, tazminat eksikliği yakıt tüketimini artırır. Ancak özel cihazlar kullanılarak telafi edilebilir.

Cosφ telafisine ihtiyaç duyan tüketiciler

Reaktif enerjinin ana tüketicilerinden biri, tüm elektriğin %40'ını tüketen asenkron elektrik motorlarıdır. Bu cihazların cosφ'si nominal yükte yaklaşık 0,7-0,8'dir ve rölantide 0,2-0,4'e düşer. Bunun nedeni, manyetik alan oluşturan sargıların tasarımındaki varlığıdır.

Diğer bir cihaz türü ise cosφ'si düşen ve yüksüz cihazlarda reaktif enerji tüketimi artan transformatörlerdir.

Telafi cihazları

Kompanzasyon için farklı tipte cihazlar kullanılır:

• Senkron motorlar. Uyarma sargısına nominal gerilimden daha yüksek bir gerilim uygulandığında endüktif enerjiyi telafi ederler. Bu, ek maliyet olmadan ağ parametrelerini iyileştirmenize olanak tanır. Asenkron motorların bir kısmının senkron motorlarla değiştirilmesiyle kompanzasyon olanakları artacaktır ancak bu, kurulum ve işletme için ek maliyetler gerektirecektir. Bu tür elektrik motorlarının gücü birkaç bin kilovolt ampere ulaşıyor;
• Senkron kompansatörler. Bu senkron elektrik motorları, basitleştirilmiş bir tasarım ve 100 kilovolt-ampere kadar güç ile ayırt edilir, herhangi bir mekanizmayı çalıştırmak ve X.X. modunda çalışmak üzere tasarlanmamıştır. Amaçları reaktif enerjiyi telafi etmektir. Çalışma sırasında bu cihazlar, telafi edilen miktarın aktif enerjisinin %2-4'ünü kullanır. cosφ değerini 1'e mümkün olduğunca yakın hale getirmek için sürecin kendisi otomatikleştirilmiştir;
• kapasitör bankaları. Elektrik motorlarının yanı sıra kompansatör olarak kapasitör bankları da kullanılmaktadır. Bunlar bir “üçgen” şeklinde bağlanmış kapasitör gruplarıdır. Bu cihazların kapasitesi, ayrı elemanların takılması ve çıkarılmasıyla değiştirilebilir. Bu tür cihazların avantajı basitlik ve düşük aktif güç tüketimidir - telafi edilenin% 0,3-0,4'ü. Dezavantajı düzgün ayarlamanın imkansızlığıdır.

Peki 1 kVA'da kaç kW var? Bu soruya kesin olarak cevap verilemez. Çeşitli faktörlere ve her şeyden önce cosφ'ye bağlıdır. Hesaplamalar yapmak ve sonuçları deşifre etmek için çevrimiçi bir hesap makinesi kullanabilirsiniz.

Elektrik şebekelerini tasarlarken gücün tüm bileşenlerini, aralarındaki farkları ve kVA'nın kW'a nasıl dönüştürüleceğini bilmek gerekir.

Video

Dizel enerji santrali satın alırken tüketicinin karşılaştığı ilk şey DGU gücünün seçimidir. Spesifikasyonlarda üreticiler her zaman iki güç birimini belirtir.

kVA, ekipmanın toplam gücüdür;

kW, ekipmanın aktif gücüdür;

Bir jeneratör veya voltaj dengeleyici seçerken, toplam güç tüketimini (kVA), faydalı işe harcanan aktif güçten (kW) ayırmak gerekir.

Güç, belirli bir süre boyunca yapılan işin bu süreye oranına eşit fiziksel bir miktardır.

Güç dolu, reaktif ve aktif:

• S - görünür güç kVA (kilovolt amper) cinsinden ölçülür

Alternatif akımın toplam elektrik gücünü karakterize eder. Toplam gücü elde etmek için reaktif ve aktif güç değerleri toplanır. Aynı zamanda, farklı elektrik tüketicileri için toplam ve aktif gücün oranı da farklılık gösterebilir. Bu nedenle tüketicilerin toplam gücünü belirlemek için aktif değil toplam güçlerini toplamak gerekir.

kVA, SI sisteminde kabul edilen harf tanımına sahip olan toplam elektrik gücünü karakterize eder - S: bu, S=P/cos(f) veya S=Q/sin oranından bulunan aktif ve reaktif gücün geometrik toplamıdır. (F).

• Q - reaktif güç kvar (kilovar) cinsinden ölçülür

Elektrik şebekelerinde tüketilen reaktif güç, ek aktif kayıplara (enerji santrallerinde harcanan enerjinin karşılanması için) ve gerilim kayıplarına (gerilim regülasyonu için daha kötü koşullar) neden olur.

• P - aktif güç kW (kilovat) cinsinden ölçülür

Bu, faydalı elektrik gücünü karakterize eden fiziksel ve teknik bir miktardır. İsteğe bağlı bir yük ile akımın aktif bileşeni alternatif akım devresinde hareket eder. Görünen gücün, güç faktörü tarafından belirlenen ve faydalı olan (kullanılan) bu kısmı.

Tek güç faktörü Cos φ ile gösterilir.

Bu, endüktif yükleri bağlarken (kayıpların) kW'ın kVA'ya oranını gösteren bir güç faktörüdür.

Ortak güç faktörleri ve bunların yorumlanması (cos φ):

1 en iyi değerdir

0,95 mükemmel bir göstergedir

0,90 - tatmin edici değer

0,80 ortalama en yaygın göstergedir

0,70 kötü bir gösterge

0,60 - çok düşük değer

kW, kabul edilen P harfi tanımına sahip aktif olarak tüketilen elektrik gücünü karakterize eder: bu, P \u003d S * cos (f) oranından bulunan toplam ve reaktif güç arasındaki geometrik farktır.

Tüketici dilinde: kW net (net güç), kVA ise brüt (brüt güç) anlamına gelir.

1 kW = 1,25 kVA

1 kVA = 0,8 kW

KVA'yı kW'a nasıl dönüştürebilirim?

KVA'yı hızlı bir şekilde kW'a dönüştürmek için kVA'dan %20 çıkarmanız ve ihmal edilebilecek küçük bir hatayla kW elde etmeniz gerekir. Veya kVA'yı kW'a dönüştürmek için formülü kullanın:

P=S * Çünkü f

P aktif güç (kW), S görünür güç (kVA), Cos f ise güç faktörüdür.

Örneğin 400kVA'lık gücü kW'a çevirmek için 400kVA * 0,8 = 320kW veya 400kVA-%20 = 320kW'a ihtiyacınız vardır..

kW'ı kVA'ya nasıl dönüştürebilirim?

kW'ı kVA'ya dönüştürmek için formül geçerlidir:

Burada S görünür güç (kVA), P aktif güç (kW), Cos f ise güç faktörüdür.

Örneğin 1000 kW'lık bir gücü kVA'ya dönüştürmek için 1000 kW / 0,8 = 1250 kVA kullanılmalıdır.