Cách tính công suất máy biến áp và trạm biến áp siêu đơn giản

Hiện nay công suất máy biến áp đã trở nên quá phổ biến, chính vì thế việc xác định và tính công suất của máy biến áp và trạm biến áp là việc được nhiều người quan tâm nhưng cách tính theo công thức nào thì không phải ai cùng biết. Vì vậy hôm nay, VNECO 10  sẽ giới thiệu cách tính công suất máy biến áp và trạm biến áp siêu đơn giản đến mọi người.

Định nghĩa công suất định mức của máy biến áp

Công suất định mức của máy biến áp là công suất biểu kiến thứ cấp ở chế độ làm việc định mức

Công suất định mức kí hiệu là (S_{đm}), đơn vị là KVA

Nguyên lý hoạt động:

Máy biến thế bao gồm hai cuộn dây. Mỗi cuộn dây được coi là một cuộn cảm. Dòng điện xoay chiều sẽ đi vào cuộn cảm này gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn dây còn lại gọi là cuộn thứ cấp và nó đặt gần cạnh cuộn sơ cấp, nhưng dòng điện không đi qua cuộn dây.

Dòng xoay chiều đi qua cuộn sơ cấp tạo ra một từ thông biến thiên và một vài trong số chúng liên kết với cuộn thứ cấp và tạo ra một hiệu điện thế đi qua. Độ lớn của hiệu điện thế là tỉ lệ giữa số vòng  của cuộn sơ cấp với số vòng của cuộn thứ cấp.

Để tối đa hóa dòng từ thông đối với mạch thứ cấp người ta sử dụng lõi sắt để tạo ra đường đi có từ trở cho từ thông đi qua.

 Công thức tính toán công suất máy biến áp

Như đã biết công suất của máy có đơn là kVA: tổng công suất phản kháng và công suất tác dụng chính là công suất toàn phần. Mà chủ yếu dùng công suất phản kháng để chuyển đổi diện có công thức S= U.I với máy 1 pha và S=U.I với máy 3 pha.

Công suất tác dụng được tính bằng công thức P=U.I.COS φ (kW)

Công suất phản kháng, tính bằng công thức Q= U.I.SINφ (kVA)

Khi đó công suất thực tế của máy gồm cả công suất tổn hao của máy và có công thức là:

P=S.COSφ

Trong đó:

S= U.I

P- đơn vị W hoặc KW

S – đơn vị VA hoặc KVA

U – hiệu điện thế đơn vị V ( Vôn)

I – cường độ dòng điện đơn vị A (ampe)

φ là góc lệnh pha, giữa dòng điện và điện áp qua thiết bị thụ điện

COSφ – gọi là hệ số công suất.

Ý nghĩa của hệ số công suất và hiệu suất truyền năng lượng của máy 

Khi máy biến áp làm việc, may sẽ nhận năng lương( công suất tác dụng) từ lưới P1. Qua quá trình biến đổi + tổn hao sắt, đồng…. Phần còn lại là công suất P2 cung cấp cho tải.

Hiệu suất: N= P2/ (P2 + Tổng tổn hao)

Với P2 = S.cosφ ( S = P – công suất tác dụng + Q – công suất phản kháng)

Công suất phản kháng máy biến áp Q tuy không sinh ra công hữu ích nhưng lại rất cần thiết cho quá trình đổi năng lượng của máy biến áp có đơn vị VAR hoặc kVAr. Công suất phản kháng Q (kVAr) có nhiệm vụ từ hóa lõi thép trong máy để truyền công suất từ sơ cấp sang thứ cấp. Công suất phản kháng Q được coi là công suất vô công. Chính vì vậy để nâng cao công suất tòa phần máy biến áp thì ta phải nâng cao hệ số cos φ sao cho sấp sỉ gần bằng 1. Lúc đó sẽ giúp nâng cao hiệu quả hoạt động cho máy.

Công thức tính toán công suất trạm biến áp

1. Tính toán tổng công suất P:
   Ks là hệ số đồng thời của tủ phân phối
   Ks =0.9 thì 2÷3 mạch
   Ks =0.8 thì 4÷5 mạch
   Ks =0.7 thì 6÷9 mạch
   Ks =0.6 thì ≥ 10 mạch
2. Dãy công suất định mức MBA:

5, 10, 15, 20, 25, 37.5, 50, 75, 100 KVA→1pha.

100, 160, 180, 250, 315, 320, 400, 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600,2000, 2500, 3200, 4000KVA→3pha.

3. Cách tính nhanh dòng định mức, dòng ngắn mạch cực đại tại thanh cái MBA:

4. Lựa chọn MCCB và ACB:

MCCB:In: 100, 150, 160, 200, 225, 250, 300, 320, 400, 500, 630, 800, 1000A.

In: Chọn phải lớn hơn vừa tính.

Icu: 10, 18, 21, 25, 32, 35, 40, 41, 42, 45, 50KA.

ACB:In :630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3000, 3200, 4000, 5000, 6300A.

In: Chọn phải lớn hơn vừa tính.

Icu: 50, 65, 70, 85, 100, 130KA.