Bentuk Penuh MVA dalam Elektrik: Maksud, Formula, dan MVA lwn MW

MVA bermaksud megavolt-ampere. Ia merupakan unit bagi kuasa ketara yang digunakan untuk transformer, penjana, pencawang, dan sistem elektrik AC besar yang lain.

Penukarannya adalah tepat:

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

MVA tidak sama dengan MW. MVA menerangkan jumlah hasil darab voltan-arus RMS, manakala MW menerangkan kuasa sebenar yang ditukar kepada kerja berguna atau haba. Faktor kuasa menghubungkan kedua-duanya.

Apakah Maksud MVA?

Huruf-huruf tersebut mewakili:

• M: mega, awalan SI untuk 10^6;
• V: volt;
• A: ampere.

Volt-ampere mengukur kuasa ketara dalam litar AC. Kuantiti yang sama boleh ditulis sebagai VA, kVA, atau MVA bergantung pada skala.

Penilaian	Nilai setara
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

Huruf besar M adalah penting. Dalam tatatanda SI, M bermaksud mega, manakala m huruf kecil bermaksud milli, atau 10^-3.

MVA, MW, dan Mvar: Segitiga Kuasa

Kuasa AC biasanya diterangkan melalui tiga kuantiti yang berkaitan:

Kuantiti	Simbol	Unit	Maknanya
Kuasa ketara	S	VA, kVA, MVA	Keperluan voltan-arus RMS gabungan
Kuasa sebenar	P	W, kW, MW	Kuasa yang ditukar kepada output, gerakan, haba, atau cahaya yang berguna
Kuasa reaktif	Q	var, kvar, Mvar	Kuasa yang ditukar dengan medan magnet dan elektrik

Bagi sistem sinusoidal:

S^2 = P^2 + Q^2
Faktor kuasa = P / S
MW = MVA × faktor kuasa

Sebagai contoh, beban yang menarik 10 MVA pada faktor kuasa 0.80 menggunakan:

MW = 10 MVA × 0.80 = 8 MW

Hubungan yang selebihnya adalah reaktif dan bukannya penggunaan tenaga sebenar tambahan. Menggunakan segi tiga kuasa:

Mvar = punca kuasa dua(10^2 - 8^2) = 6 Mvar

Jika faktor kuasa berubah sementara MW kekal malar, MVA yang diperlukan akan berubah. Inilah sebabnya faktor kuasa yang rendah meningkatkan arus dan menggunakan kapasiti pengubah, kabel, dan suis tanpa memberikan peningkatan yang setara dalam kuasa sebenar.

Untuk proses reka bentuk pembetulan, lihat Pembetulan faktor kuasa: Penentuan saiz bank kapasitor, harmonik, dan perlindungan.

Formula MVA bagi Sistem Fasa Tunggal dan Tiga Fasa

Kuasa ketara fasa tunggal

MVA = V × I / 1,000,000

di mana V adalah voltan RMS dalam volt dan I adalah arus RMS dalam ampere.

Kuasa ketara tiga fasa

Bagi sistem elektrik tiga fasa seimbang menggunakan voltan talian-ke-talian dan arus talian:

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

Disusun semula untuk mengira arus:

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

Persamaan ini mengira kuasa ketara daripada nilai RMS. Ia tidak merangkumi faktor kuasa melainkan hasil yang diperlukan adalah kuasa nyata.

Contoh Kerja: Arus Transformer 10 MVA

Pertimbangkan transformer tiga fasa 10 MVA berkadar 33/11 kV.

Pada bahagian 33 kV:

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

Pada bahagian 11 kV:

I = 10,000,000 / (sqrt(3) × 11,000)
I ≈ 525 A

Kadaran kuasa ketara adalah hampir sama pada kedua-dua belah pihak, tetapi belitan voltan rendah membawa lebih banyak arus. Beban sebenar juga mesti mematuhi kelas penyejukan pengubah, had suhu, kedudukan tap, harmonik, keadaan pemasangan, dan arahan pengilang.

Mengapakah Pengubah Diberi Kadaran dalam MVA dan Bukan MW?

Pemanasan pengubah didorong terutamanya oleh kehilangan yang bergantung kepada voltan dan arus. Pengubah mesti membawa voltan dan arus RMS tanpa mengira faktor kuasa beban. Oleh kerana faktor kuasa tergolong terutamanya pada beban yang disambungkan, kapasiti pengubah dinyatakan dalam VA, kVA, atau MVA dan bukan W atau MW.

Ini tidak bermakna faktor kuasa tidak relevan. Pada output MW yang sama, faktor kuasa yang lebih rendah memerlukan MVA yang lebih tinggi dan arus yang lebih tinggi:

Beban sebenar	Faktor kuasa	Kuasa ketara yang diperlukan
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

Untuk penjelasan yang lebih mendalam mengenai kadaran transformer yang lebih kecil, lihat Memahami Penarafan kVA untuk Transformer.

Cara Membaca Penarafan Plat Nama MVA

Nilai MVA tidak sepatutnya dibaca secara bersendirian. Semak nilai tersebut bersama dengan:

• voltan primer dan sekunder berkadar;
• bilangan fasa dan frekuensi;
• arus berkadar bagi setiap belitan;
• kumpulan vektor dan sambungan;
• galangan peratusan;
• julat tap dan kedudukan tap;
• kaedah penyejukan;
• maklumat kenaikan suhu dan penebat;
• standard transformer yang berkenaan.

Penilaian MVA tidak menentukan sendiri arus litar pintas yang tersedia. Impedans transformer dan kekuatan sistem hulu juga diperlukan. Ia juga tidak menyatakan berapa banyak tenaga yang dihantar oleh transformer dari masa ke semasa; tenaga diukur dalam unit seperti MWh, bukan MVA.

Kesilapan MVA yang Biasa

Menganggap MVA sebagai MW

MVA sama dengan MW hanya apabila faktor kuasa ialah 1.00. Bagi faktor kuasa lain, gunakan MW = MVA × faktor kuasa.

Mengelirukan kuasa dengan tenaga

MVA ialah kadaran kuasa ketara serta-merta. MWh ialah tenaga yang terkumpul sepanjang masa. Ia tidak boleh ditukar ganti.

Mengabaikan faktor punca kuasa dua bagi tiga

Formula tiga fasa seimbang yang menggunakan voltan talian dan arus talian merangkumi sqrt(3). Formula fasa tunggal tidak merangkuminya.

Menggunakan voltan nominal tanpa memeriksa belitan

Transformer mempunyai arus berkadar yang berbeza pada bahagian voltan tinggi dan rendahnya. Gunakan voltan belitan yang sedang dinilai.

Soalan Lazim

Berapakah kVA dalam 1 MVA?

Satu MVA bersamaan dengan 1,000 kVA.

Berapakah MW dalam 1 MVA?

Ia bergantung kepada faktor kuasa. Pada faktor kuasa unit, 1 MVA bersamaan dengan 1 MW. Pada faktor kuasa 0.8, 1 MVA bersamaan dengan 0.8 MW.

Adakah kadaran MVA yang lebih tinggi sentiasa lebih baik?

Tidak. Kadaran mestilah sepadan dengan beban sistem, voltan, tahap kerosakan, keadaan penyejukan, pelan pengembangan, objektif kecekapan, dan reka bentuk perlindungan. Saiz berlebihan boleh menambah kos dan mengubah prestasi sistem tanpa menyelesaikan masalah faktor kuasa yang rendah atau masalah harmonik.

Definisi Akhir

MVA bermaksud megavolt-ampere, satu unit kuasa ketara yang bersamaan dengan satu juta volt-ampere. Gunakan MVA dengan voltan untuk mengira arus AC, dan gunakan faktor kuasa untuk menukar antara MVA dan MW. Apabila membaca kadaran pengubah atau penjana, sahkan papan nama yang lengkap dan bukannya menganggap nombor MVA sebagai kuasa sebenar, tenaga, atau kapasiti kerosakan.

Sumber

• BIPM, awalan SI
• IEC 60076-1:2011, Pengubah kuasa – Umum