Σε αυτή τη σελίδα
Το MVA σημαίνει megavolt-ampere. Είναι μονάδα φαινόμενης ισχύος που χρησιμοποιείται για μετασχηματιστές, γεννήτριες, υποσταθμούς και άλλα μεγάλα συστήματα ισχύος AC.
Η μετατροπή είναι ακριβής:
1 MVA = 1.000 kVA = 1.000.000 VAΤο MVA δεν είναι το ίδιο με το MW. Το MVA περιγράφει το συνολικό γινόμενο τάσης-ρεύματος RMS, ενώ το MW περιγράφει την πραγματική ισχύ που μετατρέπεται σε χρήσιμο έργο ή θερμότητα. Ο συντελεστής ισχύος συνδέει τα δύο μεγέθη.
Τι σημαίνει το MVA;
Τα γράμματα αντιπροσωπεύουν:
- M: mega, το πρόθεμα SI για 10^6;
- V: volt;
- A: ampere.
Τα Volt-ampere μετρούν τη φαινόμενη ισχύ σε ένα κύκλωμα AC. Η ίδια ποσότητα μπορεί να γραφτεί ως VA, kVA ή MVA ανάλογα με την κλίμακα.
| Αξιολόγηση | Ισοδύναμη τιμή |
|---|---|
| 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 |
Το κεφαλαίο M είναι σημαντικό. Στη σημειογραφία SI, το M σημαίνει mega, ενώ το πεζό m σημαίνει milli, ή 10^-3.
MVA, MW και Mvar: Το τρίγωνο ισχύος
Η ισχύς AC περιγράφεται συνήθως μέσω τριών σχετικών μεγεθών:
| Ποσότητα | Σύμβολο | Μονάδα | Σημασία |
|---|---|---|---|
| Φαινόμενη ισχύς | S | VA, kVA, MVA | Συνδυασμένη απαίτηση τάσης-ρεύματος RMS |
| Πραγματική ισχύς | P | W, kW, MW | Ισχύς που μετατρέπεται σε χρήσιμη έξοδο, κίνηση, θερμότητα ή φως |
| Άεργος ισχύς | Q | var, kvar, Mvar | Ισχύς που ανταλλάσσεται με μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία |
Για ένα ημιτονοειδές σύστημα:
S^2 = P^2 + Q^2
Συντελεστής ισχύος = P / S
MW = MVA × συντελεστής ισχύοςΓια παράδειγμα, ένα φορτίο που απορροφά 10 MVA με συντελεστή ισχύος 0.80 καταναλώνει:
MW = 10 MVA × 0.80 = 8 MWΗ υπόλοιπη σχέση είναι αντιδραστική παρά επιπλέον κατανάλωση ενεργού ενέργειας. Χρησιμοποιώντας το τρίγωνο ισχύος:
Mvar = sqrt(10^2 - 8^2) = 6 MvarΕάν ο συντελεστής ισχύος αλλάζει ενώ τα MW παραμένουν σταθερά, η απαιτούμενη MVA μεταβάλλεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο χαμηλός συντελεστής ισχύος αυξάνει το ρεύμα και καταναλώνει τη χωρητικότητα του μετασχηματιστή, των καλωδίων και του διακοπτικού εξοπλισμού χωρίς να αποδίδει αντίστοιχη αύξηση στην ενεργό ισχύ.
Για τη διαδικασία διορθωτικού σχεδιασμού, δείτε Διόρθωση συντελεστή ισχύος: Διαστασιολόγηση συστοιχίας πυκνωτών, αρμονικές και προστασία.
Τύπος MVA για μονοφασικά και τριφασικά συστήματα
Μονοφασική φαινόμενη ισχύς
MVA = V × I / 1.000.000όπου V είναι η ενεργός (RMS) τάση σε volt και I είναι το ενεργό (RMS) ρεύμα σε amperes.
Τριφασική φαινόμενη ισχύς
Για ένα ισορροπημένο τριφασικό ηλεκτρικό σύστημα που χρησιμοποιεί πολική τάση και πολικό ρεύμα:
MVA = sqrt(3) × V_L-L × I_L / 1,000,000Αναδιάταξη για τον υπολογισμό του ρεύματος:
I_L = MVA × 1,000,000 / (sqrt(3) × V_L-L)Αυτές οι εξισώσεις υπολογίζουν τη φαινόμενη ισχύ από ενεργές (RMS) τιμές. Δεν περιλαμβάνουν τον συντελεστή ισχύος εκτός εάν το απαιτούμενο αποτέλεσμα είναι η ενεργός ισχύς.
Παράδειγμα: Ρεύμα μετασχηματιστή 10 MVA
Εξετάστε έναν τριφασικό μετασχηματιστή 10 MVA με ονομαστικά στοιχεία 33/11 kV.
Στην πλευρά των 33 kV:
I = 10.000.000 / (sqrt(3) × 33.000)
I ≈ 175 AΣτην πλευρά των 11 kV:
I = 10.000.000 / (sqrt(3) × 11.000)
I ≈ 525 A
Η ονομαστική τιμή της φαινόμενης ισχύος είναι περίπου η ίδια και στις δύο πλευρές, αλλά το τύλιγμα χαμηλότερης τάσης μεταφέρει περισσότερο ρεύμα. Το πραγματικό φορτίο πρέπει επίσης να σέβεται την κλάση ψύξης, τα όρια θερμοκρασίας, τη θέση του μεταγωγέα λήψεων (tap), τις αρμονικές, τις συνθήκες εγκατάστασης και τις οδηγίες του κατασκευαστή του μετασχηματιστή.
Γιατί οι μετασχηματιστές βαθμολογούνται σε MVA αντί για MW;
Η θέρμανση του μετασχηματιστή προκαλείται κυρίως από απώλειες που εξαρτώνται από την τάση και το ρεύμα. Ο μετασχηματιστής πρέπει να φέρει την ενεργό τιμή (RMS) τάσης και ρεύματος ανεξάρτητα από τον συντελεστή ισχύος του φορτίου. Επειδή ο συντελεστής ισχύος αφορά κυρίως το συνδεδεμένο φορτίο, η χωρητικότητα του μετασχηματιστή εκφράζεται σε VA, kVA ή MVA και όχι σε W ή MW.
Αυτό δεν σημαίνει ότι ο συντελεστής ισχύος είναι άσχετος. Με την ίδια παραγωγή MW, ένας χαμηλότερος συντελεστής ισχύος απαιτεί υψηλότερη τιμή MVA και υψηλότερο ρεύμα:
| Πραγματικό φορτίο | Συντελεστής ισχύος | Απαιτούμενη φαινόμενη ισχύς |
|---|---|---|
| 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 |
Για μια βαθύτερη εξήγηση των μικρότερων ονομαστικών τιμών μετασχηματιστών, δείτε Κατανόηση της Ονομαστικής Ισχύος kVA για Μετασχηματιστές.
Πώς να διαβάσετε μια ονομαστική τιμή MVA σε πινακίδα
Μια τιμή MVA δεν πρέπει ποτέ να διαβάζεται μεμονωμένα. Ελέγξτε την μαζί με:
- τις ονομαστικές πρωτεύουσες και δευτερεύουσες τάσεις;
- τον αριθμό των φάσεων και τη συχνότητα;
- το ονομαστικό ρεύμα για κάθε περιέλιξη;
- την ομάδα διανυσμάτων και τη συνδεσμολογία;
- την ποσοστιαία σύνθετη αντίσταση;
- εύρος λήψης και θέση λήψης;
- μέθοδος ψύξης;
- πληροφορίες ανόδου θερμοκρασίας και μόνωσης;
- εφαρμοστέο πρότυπο μετασχηματιστή.
Η ονομαστική τιμή MVA από μόνη της δεν καθορίζει το διαθέσιμο ρεύμα βραχυκυκλώματος. Απαιτούνται επίσης η σύνθετη αντίσταση του μετασχηματιστή και η ισχύς του συστήματος ανάντη. Επίσης, δεν αναφέρει πόση ενέργεια παρέχει ο μετασχηματιστής με την πάροδο του χρόνου· η ενέργεια μετράται σε μονάδες όπως MWh, όχι MVA.
Συνηθισμένα λάθη με MVA
Αντιμετώπιση του MVA ως MW
Το MVA ισούται με MW μόνο όταν ο συντελεστής ισχύος είναι 1.00. Για άλλους συντελεστές ισχύος, χρησιμοποιήστε MW = MVA × συντελεστής ισχύος.
Σύγχυση της ισχύος με την ενέργεια
Το MVA είναι ονομαστική τιμή στιγμιαίας φαινόμενης ισχύος. Το MWh είναι ενέργεια συσσωρευμένη με την πάροδο του χρόνου. Δεν είναι εναλλάξιμα.
Παράλειψη του συντελεστή τετραγωνικής ρίζας του τρία
Ο τύπος ισορροπημένου τριφασικού συστήματος που χρησιμοποιεί την πολική τάση και το πολικό ρεύμα περιλαμβάνει sqrt(3). Ο μονοφασικός τύπος όχι.
Χρήση ονομαστικής τάσης χωρίς έλεγχο της περιέλιξης
Ένας μετασχηματιστής έχει διαφορετικά ονομαστικά ρεύματα στην πλευρά υψηλής και χαμηλής τάσης. Χρησιμοποιήστε την τάση της περιέλιξης που αξιολογείται.
Συνήθεις Ερωτήσεις
Πόσα kVA αντιστοιχούν σε 1 MVA;
Ένα MVA ισούται με 1.000 kVA.
Πόσα MW περιέχονται σε 1 MVA;
Εξαρτάται από τον συντελεστή ισχύος. Με συντελεστή ισχύος μονάδα, το 1 MVA ισούται με 1 MW. Με συντελεστή ισχύος 0.8, το 1 MVA αντιστοιχεί σε 0.8 MW.
Είναι πάντα καλύτερη μια υψηλότερη ονομαστική τιμή MVA;
Όχι. Η ονομαστική τιμή πρέπει να ταιριάζει με το φορτίο του ηλεκτρικού συστήματος, την τάση, το επίπεδο σφάλματος, τις συνθήκες ψύξης, το σχέδιο επέκτασης, τους στόχους απόδοσης και τον σχεδιασμό προστασίας. Η υπερδιαστασιολόγηση μπορεί να αυξήσει το κόστος και να μεταβάλει την απόδοση του συστήματος χωρίς να επιλύει προβλήματα χαμηλού συντελεστή ισχύος ή αρμονικών.
Τελικός ορισμός
MVA σημαίνει μεγαβολτάμπερ, μια μονάδα φαινόμενης ισχύος ίση με ένα εκατομμύριο βολτάμπερ. Χρησιμοποιήστε το MVA με την τάση για να υπολογίσετε το AC ρεύμα και χρησιμοποιήστε τον συντελεστή ισχύος για μετατροπή μεταξύ MVA και MW. Κατά την ανάγνωση της ονομαστικής τιμής ενός μετασχηματιστή ή γεννήτριας, επαληθεύστε ολόκληρη την πινακίδα στοιχείων αντί να θεωρείτε τον αριθμό MVA ως πραγματική ισχύ, ενέργεια ή ικανότητα βραχυκύκλωσης.
