في هذه الصفحة
MVA تعني ميجا فولت أمبير. وهي وحدة قياس القدرة الظاهرية المستخدمة للمحولات، والمولدات، والمحطات الفرعية، وغيرها من أنظمة طاقة AC الكبيرة.
التحويل دقيق كما يلي:
1 MVA = 1,000 kVA = 1,000,000 VAMVA ليست هي نفسها MW. تصف MVA حاصل ضرب الجهد والتيار (RMS) الكلي، بينما تصف MW القدرة الحقيقية المحولة إلى عمل مفيد أو حرارة. ويربط معامل القدرة بينهما.
ماذا يعني MVA؟
تمثل الحروف ما يلي:
- M: ميجا، وهي السابقة في النظام الدولي للوحدات لـ 10^6؛;
- V: فولت؛;
- A: أمبير.
تقاس القدرة الظاهرية في النظام الكهربائي AC بوحدة فولت-أمبير. يمكن كتابة نفس الكمية كـ VA أو kVA أو MVA بناءً على النطاق.
| التقييم | القيمة المكافئة |
|---|---|
| 1 kVA | 1,000 VA |
| 1 MVA | 1,000 kVA |
| 1 MVA | 1,000,000 VA |
| 10 MVA | 10,000 kVA |
| 100 MVA | 100,000 kVA |
الحالة العلوية M مهم. في تدوين النظام الدولي للوحدات (SI)، يعني الحرف M ميجا، بينما يعني الحرف m الصغير ميلي، أو 10^-3.
MVA، وMW، وMvar: مثلث القدرة
عادةً ما يتم وصف قدرة AC من خلال ثلاث كميات مترابطة:
| كمية | رمز | الوحدة | المعنى |
|---|---|---|---|
| القدرة الظاهرية | S | VA، وkVA، وMVA | متطلبات الجهد والتيار المجمعة بقيمة RMS |
| القدرة الحقيقية | P | W، وkW، وMW | القدرة المحولة إلى مخرجات مفيدة، أو حركة، أو حرارة، أو ضوء |
| القدرة غير الفعالة | Q | var، kvar، Mvar | القدرة المتبادلة مع المجالات المغناطيسية والكهربائية |
بالنسبة لنظام جيبي:
S^2 = P^2 + Q^2
معامل القدرة = P / S
MW = MVA × معامل القدرةعلى سبيل المثال، حِمْل يسحب 10 MVA عند معامل قدرة 0.80 يستهلك:
MW = 10 MVA × 0.80 = 8 MWالعلاقة المتبقية هي علاقة تفاعلية بدلاً من كونها استهلاكاً إضافياً للطاقة الفعلية. باستخدام مثلث القدرة:
Mvar = sqrt(10^2 - 8^2) = 6 Mvarإذا تغير معامل القدرة بينما تظل قيمة MW ثابتة، فإن قيمة MVA المطلوبة تتغير. ولهذا السبب يؤدي ضعف معامل القدرة إلى زيادة التيار ويستهلك سعة المحولات والكابلات ومعدات التبديل (switchgear) دون توفير زيادة مماثلة في القدرة الفعلية.
لعملية التصميم التصحيحي، انظر تصحيح معامل القدرة: تحديد حجم بنك المكثفات، والتوافقيات، والحماية.
معادلة MVA للأنظمة أحادية الطور وثلاثية الطور
القدرة الظاهرية أحادية الطور
MVA = V × I / 1,000,000حيث V هو جهد RMS بالفولت و I هو تيار RMS بالأمبير.
القدرة الظاهرية ثلاثية الأطوار
بالنسبة لنظام ثلاثي الأطوار متزن باستخدام جهد الخط والخط وتيار الخط:
MVA = sqrt(3) × V_L-L × I_L / 1,000,000إعادة الترتيب لحساب التيار:
I_L = MVA × 1,000,000 / (sqrt(3) × V_L-L)تحسب هذه المعادلات القدرة الظاهرية من قيم RMS. وهي لا تتضمن معامل القدرة ما لم تكن النتيجة المطلوبة هي القدرة الحقيقية.
مثال محلول: تيار محول قدرته 10 MVA
ضع في اعتبارك محولاً ثلاثي الأطوار بقدرة 10 MVA ومصنفاً بجهد 33/11 kV.
على جانب 33 kV:
I = 10,000,000 / (sqrt(3) × 33,000)
I ≈ 175 Aعلى جانب 11 kV:
I = 10,000,000 / (sqrt(3) × 11,000)
I ≈ 525 A
تعد قدرة القدرة الظاهرية متساوية تقريباً على كلا الجانبين، ولكن ملفات الجهد المنخفض تحمل تياراً أكبر. يجب أن يراعي التحميل الفعلي أيضاً فئة تبريد المحول، وحدود درجات الحرارة، ووضعية مغير الجهد (tap position)، والتوافقيات، وظروف التركيب، وتعليمات الشركة المصنعة.
لماذا يتم تصنيف المحولات بوحدة MVA بدلاً من MW؟
يحدث تسخين المحول بشكل رئيسي بسبب الفقد المعتمد على الجهد والتيار. يجب أن يتحمل المحول جهد وتيار الـ RMS بغض النظر عن معامل قدرة الحمل. وبما أن معامل القدرة يعتمد بشكل أساسي على الحمل المتصل، فإن قدرة المحول يتم التعبير عنها بوحدات VA أو kVA أو MVA بدلاً من W أو MW.
هذا لا يعني أن معامل القدرة غير ذي صلة. عند نفس خرج الطاقة بـ MW، يتطلب معامل القدرة الأقل قيمة MVA أعلى وتياراً أعلى:
| الحمل الحقيقي | معامل القدرة | القدرة الظاهرية المطلوبة |
|---|---|---|
| 8 MW | 1.00 | 8 MVA |
| 8 MW | 0.90 | 8.89 MVA |
| 8 MW | 0.80 | 10 MVA |
| 8 MW | 0.70 | 11.43 MVA |
للحصول على شرح أعمق لقدرات المحولات الصغيرة، انظر فهم قيمة kVA للمحولات الكهربائية.
كيفية قراءة تصنيف MVA على لوحة بيانات الجهاز
لا ينبغي أبداً قراءة قيمة MVA بمفردها. تحقق منها مع:
- الجهود المقدرة للملف الابتدائي والثانوي؛;
- عدد الأطوار والتردد؛;
- التيار المقدر لكل ملف؛;
- مجموعة النواقل وطريقة التوصيل؛;
- نسبة المعاوقة؛;
- نطاق ووضع مفتاح تغيير الجهد (tap changer)؛;
- طريقة التبريد؛;
- معلومات ارتفاع درجة الحرارة والعزل؛;
- معيار المحولات المطبق.
لا يحدد تصنيف MVA بمفرده تيار القصر الكهربائي المتاح، بل يلزم أيضاً معرفة ممانعة المحول وقوة النظام المنبعي. كما أنه لا يوضح مقدار الطاقة التي يوصلها المحول بمرور الوقت؛ حيث تُقاس الطاقة بوحدات مثل MWh، وليس MVA.
الأخطاء الشائعة في MVA
التعامل مع MVA على أنها MW
تتساوى MVA مع MW فقط عندما يكون معامل القدرة 1.00. بالنسبة لمعاملات القدرة الأخرى، استخدم المعادلة MW = MVA × معامل القدرة.
الخلط بين القدرة والطاقة
MVA هو تصنيف للقدرة الظاهرية اللحظية. أما MWh فهي طاقة متراكمة بمرور الوقت. وهما غير قابلين للتبديل.
إغفال عامل الجذر التربيعي لثلاثة
تتضمن صيغة ثلاثي الأطوار المتوازن باستخدام جهد الخط وتيار الخط جذر (3). بينما لا تتضمن الصيغة أحادية الطور ذلك.
استخدام الجهد الاسمي دون التحقق من الملفات
يمتلك المحول تيارات مقننة مختلفة على جانبي الجهد العالي والمنخفض. استخدم جهد الملفات التي يتم تقييمها.
أسئلة شائعة
كم عدد kVA الموجودة في 1 MVA؟
واحد MVA يساوي 1,000 kVA.
كم عدد MW الموجودة في 1 MVA؟
يعتمد ذلك على معامل القدرة. عند معامل قدرة يساوي الوحدة، يساوي 1 MVA مقدار 1 MW. عند معامل قدرة 0.8، يقابل 1 MVA مقدار 0.8 MW.
هل تصنيف MVA الأعلى أفضل دائماً؟
لا. يجب أن يتناسب التصنيف مع حمل النظام، والجهد، ومستوى القصر الكهربائي، وظروف التبريد، وخطط التوسع، وأهداف الكفاءة، وتصميم الحماية. يمكن أن تؤدي زيادة الحجم عن الحد المطلوب إلى زيادة التكلفة وتغيير أداء النظام دون حل مشاكل معامل القدرة المنخفض أو التوافقيات.
التعريف النهائي
تُرمز MVA إلى ميجافولت-أمبير, ، وهي وحدة للقدرة الظاهرية تساوي مليون فولت-أمبير. استخدم MVA مع الجهد لحساب تيار AC، واستخدم معامل القدرة للتحويل بين MVA و MW. عند قراءة تصنيف محول أو مولد، تحقق من لوحة البيانات بالكامل بدلاً من التعامل مع رقم MVA كقدرة حقيقية أو طاقة أو سعة قصر كهربائي.