VIOXエレクトリック
Language

電気におけるMVAの正式名称:意味、計算式、およびMVAとMWの違い

電気におけるMVAの正式名称:計算式、MWおよびkVA

執筆者:

カテゴリ:

このページについて

MVAはメガボルトアンペアの略です。. これは、 皮相電力 の単位であり、変圧器、発電機、変電所、およびその他の大規模なAC電気システムで使用されます。.

換算は以下の通りです:

1 MVA = 1,000 kVA = 1,000,000 VA

MVAとMWは同一ではありません。MVAは電圧と電流のRMS積の合計を表し、MWは有用な仕事や熱に変換される有効電力を表します。力率は両者を関連付けます。.

MVAとは何ですか?

各文字は以下を表します:

  • M: メガ(10^6を表すSI接頭辞);;
  • V: ボルト;;
  • A: アンペア。.

皮相電力はAC回路においてボルトアンペアで測定されます。その値は、スケールに応じてVA、kVA、またはMVAと表記される場合があります。.

評価 等価値
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

大文字 M 重要です。SI表記法において、Mはメガを意味し、小文字のmはミリ、すなわち10^-3を意味します。.

MVA、MW、およびMvar:電力の三角形

AC電力は一般的に、関連する3つの量で表されます:

シンボル 単位 意味
皮相電力 S VA、kVA、MVA RMS電圧・電流の総合要求値
有効電力 P W、kW、MW 有用な出力、運動、熱、または光に変換される電力
無効電力 Q var, kvar, Mvar 磁界および電界とやり取りされる電力
MW単位の有効電力、Mvar単位の無効電力、MVA単位の皮相電力を関連付けるAC電力三角形
MW単位の有効電力、Mvar単位の無効電力、MVA単位の皮相電力を関連付けるAC電力三角形

正弦波システムの場合:

S^2 = P^2 + Q^2
力率 = P / S
MW = MVA × 力率

例として、力率0.80で10 MVAを消費する負荷の場合:

MW = 10 MVA × 0.80 = 8 MW

残りの関係は、有効エネルギーの追加消費ではなく、無効電力によるものです。電力三角形を用いると、以下のようになります。

Mvar = sqrt(10^2 - 8^2) = 6 Mvar

MWが一定の状態で力率が変化すると、必要なMVAも変化します。これが、力率が低いと電流が増加し、有効電力の同等の増加をもたらすことなく、変圧器、ケーブル、開閉装置の容量を消費してしまう理由です。.

改善設計プロセスについては、以下を参照してください。 力率改善:コンデンサバンクのサイジング、高調波、および保護.

単相および三相システムにおけるMVAの公式

単相皮相電力

MVA = V × I / 1,000,000

ここで、VはRMS電圧(ボルト)、IはRMS電流(アンペア)です。.

三相皮相電力

線間電圧および線電流を使用する平衡三相システムの場合:

MVA = sqrt(3) × V_L-L × I_L / 1,000,000

電流を算出するために変形すると:

I_L = MVA × 1,000,000 / (sqrt(3) × V_L-L)

これらの式はRMS値から皮相電力を算出するものです。有効電力が必要な場合を除き、力率は考慮されていません。.

計算例:10 MVA変圧器の電流

定格33/11 kVの三相10 MVA変圧器を検討します。.

33 kV側では:

I = 10,000,000 / (sqrt(3) × 33,000)
I ≈ 175 A

11 kV側では:

I = 10,000,000 / (sqrt(3) × 11,000)
I ≈ 525 A
10 MVA変圧器の電流例:33 kVで約175 A、11 kVで約525 A
10 MVA変圧器の電流例:33 kVで約175 A、11 kVで約525 A

皮相電力の定格は両側でほぼ同じですが、低電圧巻線の方がより多くの電流が流れます。実際の負荷は、変圧器の冷却方式、温度制限、タップ位置、高調波、設置条件、およびメーカーの指示にも従う必要があります。.

なぜ変圧器の定格はMWではなくMVAで表されるのか?

変圧器の加熱は、主に電圧依存の損失と電流依存の損失によって引き起こされます。変圧器は、負荷の力率に関係なく、RMS電圧および電流を流す必要があります。力率は主に接続された負荷に依存するため、変圧器の容量はWやMWではなく、VA、kVA、またはMVAで表現されます。.

これは力率が無関係であることを意味するものではありません。同じMW出力において、力率が低いほど、より大きなMVAとより大きな電流が必要となります。

有効負荷 力率 必要皮相電力
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

より小型の変圧器定格に関する詳細な解説については、以下を参照してください。 変圧器のkVA定格について.

MVA銘板定格の読み方

MVA値のみで判断してはなりません。以下の項目と併せて確認してください。

  • 定格一次電圧および二次電圧;
  • 相数および周波数;
  • 各巻線の定格電流;
  • ベクトル群および結線;
  • 百分率インピーダンス;
  • タップ範囲およびタップ位置;
  • 冷却方式;
  • 温度上昇および絶縁に関する情報;
  • 適用される変圧器規格。.

MVA定格自体は、利用可能な短絡電流を定義するものではありません。変圧器インピーダンスと上流側のシステム強度も必要となります。また、これは変圧器が時間経過とともにどれだけのエネルギーを供給するかを示すものでもありません。エネルギーはMWhなどの単位で測定され、MVAではありません。.

MVAに関するよくある間違い

MVAをMWとして扱うこと

MVAとMWが等しくなるのは力率が1.00の場合のみです。その他の力率については、MW = MVA × 力率 を使用してください。.

電力とエネルギーの混同

MVAは瞬時皮相電力の定格です。MWhは時間経過とともに蓄積されるエネルギーです。これらは互換性がありません。.

ルート3の係数を省略すること

線間電圧と線電流を用いた平衡三相回路の公式にはsqrt(3)が含まれます。単相回路の公式には含まれません。.

巻線を確認せずに公称電圧を使用すること

変圧器は、高圧側と低圧側で定格電流が異なります。評価対象の巻線の電圧を使用してください。.

よくある質問

1 MVAは何kVAですか?

1 MVAは1,000 kVAに相当します。.

1 MVAは何MWですか?

それは力率に依存します。力率1.0の場合、1 MVAは1 MWに相当します。力率0.8の場合、1 MVAは0.8 MWに相当します。.

MVA定格は高ければ高いほど良いのでしょうか?

いいえ。定格は電気システムの負荷、電圧、短絡容量、冷却条件、拡張計画、効率目標、および保護設計に適合している必要があります。過大な選定は、力率不良や高調波の問題を解決することなく、コストを増大させ、システム性能を変化させる可能性があります。.

最終定義

MVAはメガボルトアンペアを意味し、, 100万ボルトアンペアに等しい皮相電力の単位です。AC電流を計算する際はMVAと電圧を使用し、MVAとMWを換算する際は力率を使用してください。変圧器や発電機の定格を確認する際は、MVAの数値を有効電力、エネルギー、または短絡容量として扱うのではなく、銘板全体を確認してください。.

出典