Khi nói về máy biến áp và nguồn điện, chúng ta thường nghe đến khái niệm kVA, mà không phải là kW như trong trường hợp động cơ điện hay máy phát điện. Vậy kVA là gì và nó biểu thị đại lượng nào? Hãy tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm này.
Công suất kVA là gì ?
Trong mạng lưới điện xoay chiều, công suất biểu kiến S được biểu thị bằng tổng vecto công suất thực P và công suất phản kháng Q. Đơn vị biểu thị công suất dòng điện này được viết tắt là kVA.
Cụ thể, chúng ta có:
- kVA là đơn vị tính công suất biểu kiến, còn được gọi là công suất toàn phần của máy, S = U.I
- kW là công suất thực, biểu thị bằng P = U.I Cos phi
- kVAr là công suất phản kháng với công thức Q = U.I Sin phi
Lượng điện năng truyền tải từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ bao gồm hai thành phần: công suất thực gọi là P (đơn vị là kW) và công suất ảo gọi là Q (đơn vị là kVAr). Tổng cộng của cả hai là công suất toàn phần S = U.I (kVA). Trong thực tế, chúng ta chỉ quan tâm đến công suất thực (kW) – năng lượng hữu ích chuyển đổi trực tiếp thành cơ năng và nhiệt năng mà chúng ta cần sử dụng.
KVA và công suất máy biến áp
Điều kiện hoạt động của máy biến áp đòi hỏi hai yếu tố:
- Tổn thất của máy biến áp phải nằm trong khung giới hạn cho phép được ghi trên catalog, thường được kí hiệu là Un%
- Nhiệt độ của cuộn dây đồng và lõi của máy biến áp không vượt quá mức cách điện cho phép.
Cả hai yếu tố trên liên quan đến dòng điện truyền tải trong máy biến áp. Chính vì vậy, trên bảng tên máy phát và các máy biến áp, công suất thường được ghi bằng kVA hoặc mVA.
Khi chỉ biết thông số kW của máy biến áp, lượng công suất thực mà máy truyền tải cũng phụ thuộc vào dòng điện và điện áp tương ứng. Lưu ý rằng kVA bao gồm cả kW – năng lượng thực mà doanh nghiệp và người dùng cần sử dụng, và kVAr – năng lượng phản kháng cần thiết cho những tải cảm.
Mối quan hệ giữa kVA và kW
Trong ngành điện, chúng ta chỉ quan tâm đến lượng điện thực (kW), nhưng khi tính tổng năng lượng, ta sẽ sử dụng đại lượng kVA.
Vậy làm sao để chuyển đổi từ kW sang kVA và giữ các đơn vị điện năng? Hãy xem bảng dưới đây:
Công thức tính công suất máy biến áp là:
P = U.I. Cos phi
Trong đó:
- P là công suất (đơn vị là VA)
- U là hiệu điện thế (đơn vị là V)
- I là cường độ dòng điện (đơn vị là A)
- Phi là góc lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế qua thiết bị tiêu thụ điện.
Với các hộ gia đình, tiền điện hàng tháng được tính dựa trên công suất thực (kW). Do đó, với một động cơ có công suất là 1 kVA và hệ số công suất cos phi = 0.8, lượng điện tiêu thụ là 0.8 kW (tính theo lượng điện phải trả tiền).
Từ đó, ta có mối liên hệ giữa công suất thực (kW) và công suất biểu kiến (kVA): kW = kVA x cos phi. Thông thường, cos phi dao động từ 0.2 đến 0.9 nên 1 kVA tương đương với 0.2 đến 0.8 kW (tùy theo quy định của hãng chế tạo).
Dnulib.edu.vn cung cấp nhiều thông tin bổ ích về lĩnh vực công nghệ, bao gồm cả ngành điện. Hãy truy cập trang web của chúng tôi tại Dnulib để tìm hiểu thêm.
