kVA ≠ kW: um conceito de energia incompreendido por 90% das pessoas

Existe um transformador de 1000 kVA com uma carga existente de aproximadamente 200 kW. Se quisermos adicionar cerca de 600 kW de nova carga, este transformador pode suportar isso?

Esta questão envolve duas unidades:kVAekW. Para responder corretamente, devemos compreender a relação e a diferença entre essas duas unidades.

 

● Quilovolt-Ampere (kVA)

Definição: Uma unidade usada para expressar a capacidade de equipamentos elétricos (como transformadores, motores, etc.). Em um circuito CA: Tensão (kV) × Corrente (A)=Potência aparente (kVA).kVA.

● Quilowatt (kW)

Definição: Uma unidade de potência igual a 1000 watts.kW é comumente usada para expressar a potência de geradores, motores, motores, ferramentas, máquinas, aquecedores elétricos e transmissores de rádio/TV.

kVA é a unidade de potência aparente.

kW é a unidade de potência ativa (real).

Além da potência aparente e da potência ativa, existe a potência reativa, medida em kvar (quilovar).

 

Quais são as diferenças entre esses três tipos de poder?

1. A potência aparente é a potência total fornecida pela fonte de energia.

2. Potência ativa é a energia efetivamente consumida pela carga, convertida em outras formas de energia. Por exemplo, a conta de luz que você paga é baseada na energia ativa.

3. Potência reativa refere-se à energia que não é realmente consumida, mas armazenada temporariamente. Equipamentos com capacitores ou indutores carregam e descarregam continuamente sem consumo real de energia; isso é chamado de potência reativa.

 

Fator de potência

Para determinar quanta potência ativa uma fonte de energia pode fornecer, introduzimos ofator de potência (FP), definido como a razão entre a potência ativa (P) e a potência aparente (S), denotada comocosφ.

Exemplo:

Um transformador de 1000 kVA:

Com um fator de potência cosφ=0.6, ele pode produzir 600 kW de potência ativa.

Com um fator de potência cosφ=0.9, ele pode produzir 900 kW de potência ativa.

Supondo que a eletricidade custa 1 RMB por kWh:

No PF=0.6: o transformador gera 600 RMB/hora de benefício econômico.

No PF=0.9: o transformador gera 900 RMB/hora de benefício econômico.

Nota importante: A capacidade do transformador é classificada em kVA, enquanto a potência da carga é em kW. A relação é: Potência Ativa (kW)=Potência Aparente (kVA) × PotênciaFator (cosφ)

Um transformador de 1.000 kVA só pode fornecer 1.000 kW com um fator de potência perfeito de 1, o que é quase impossível na prática.

No projeto de engenharia, uma taxa de carga de cerca de 90% é econômica e razoável. As empresas de fornecimento de energia normalmente exigem que o fator de potência esteja acima de 0,9; penalidades se aplicam se for muito baixo. O fator de potência também não pode exceder 1, pois isso aumentaria a tensão do sistema e interromperia a operação.

Conclusão

O transformador de 1000 kVA fornece originalmente 200 kW. Depois de adicionar 600 kW, a carga ativa total é de 800 kW.

Contanto que o fator de potência seja elevado ao valor requerido, o transformador pode operar de forma segura e contínua sob esta carga.