Các phép tính máy biến áp ba pha sử dụng công thức kVA = √3 × điện áp dây × dòng điện dây ÷ 1.000 và I = kVA × 1.000 ÷ (√3 × điện áp dây); tỷ số biến áp, trở kháng, sụt áp và dòng điện sự cố đòi hỏi các thông số bổ sung của máy biến áp. Sử dụng điện áp dây trong công thức ba pha đối xứng và phân biệt các đại lượng dây với đại lượng pha đối với cuộn dây đấu tam giác và hình sao. Kết quả tính toán định hướng thiết kế nhưng không thay thế cho việc lựa chọn kích thước theo quy chuẩn hoặc các nghiên cứu kỹ thuật.
Những điểm chính
- Sử dụng $\sqrt{3}$ với điện áp dây và dòng điện dây.
- Các giá trị pha của mạch tam giác (delta) và hình sao (wye) khác nhau ngay cả khi đã biết các giá trị dây.
- Trở kháng kiểm soát sự sụt áp và dòng sự cố thứ cấp khả dụng.
kVA và Dòng điện đầy tải
Đối với hệ thống ba pha cân bằng, kVA = 1,732 × VLL × IL ÷ 1.000. Hệ thống 480 V ở dòng 120 A là khoảng 99,8 kVA. Biến đổi lại, máy biến áp 150 kVA ở điện áp 480 V tải được khoảng 180,4 A; ở 208 V tải được khoảng 416,4 A.
Đây là dòng điện đầy tải trên nhãn thông số. Kích thước dây dẫn và thiết bị đóng cắt yêu cầu phải kiểm tra tải liên tục, đầu cực, nhiệt độ môi trường, dòng khởi động và quy chuẩn.
Đại lượng pha hình Tam giác và hình Sao
Trong cấu hình sao (wye), điện áp pha bằng điện áp dây chia cho √3 và dòng điện pha bằng dòng điện dây. Trong cấu hình tam giác (delta), điện áp pha bằng điện áp dây và dòng điện pha bằng dòng điện dây chia cho √3. Sử dụng các mối quan hệ này khi kiểm tra số vòng dây quấn hoặc dòng điện của từng cuộn dây.
Cuộn dây tam giác 480 V có điện áp 480 V trên mỗi pha; cuộn dây 208Y/120 V có điện áp 120 V trên mỗi pha. Đó là lý do tại sao chỉ riêng tỷ lệ điện áp dây không bằng tỷ lệ số vòng cuộn dây riêng lẻ đối với máy biến áp đấu tam giác - sao.
Tỷ số, Quy định và Sụt áp
Tỷ số điện áp pha lý tưởng bằng tỷ số vòng dây. Điện áp thứ cấp khi có tải thay đổi do điện trở dây quấn và điện kháng rò. Phần trăm điều chỉnh phụ thuộc vào tổng trở, dòng điện tải và hệ số công suất.
Độ sụt áp của đường dây cấp nguồn tách biệt với sự ổn định điện áp của máy biến áp. Hãy mô hình hóa cả hai khi kiểm tra tình trạng khởi động động cơ hoặc các tải ở xa, sử dụng dữ liệu thực tế về dây dẫn và máy biến áp.
Ví dụ Tính toán Ba pha
| Phép tính | Đầu vào | Công thức | Kết quả |
|---|---|---|---|
| Công suất kVA | 480 V, 120 A | 1,732 × 480 × 120 ÷ 1.000 | 99,8 kVA |
| Dòng điện 150 kVA | 480 V | 150.000 ÷ (1,732 × 480) | 180.4 A |
| Dòng điện 150 kVA | 208 V | 150.000 ÷ (1,732 × 208) | 416.4 A |
| Điện áp pha hình sao | Đường dây 208 V | 208 ÷ 1.732 | 120 V |
| Ước lượng lỗi | 1.203 A, 5.75% Z | 1,203 ÷ 0,0575 | 20,9 kA |
Ước tính Tổng trở và Dòng điện sự cố
Một ước tính sơ bộ về dòng điện sự cố đầu cuối thứ cấp với nguồn cứng là dòng điện tải đầy ÷ trở kháng theo đơn vị. Một máy biến áp 1.000 kVA, 480 V có dòng điện tải đầy khoảng 1.203 A; với trở kháng 5,75%, dòng điện sự cố đầu cuối lý tưởng là khoảng 20,9 kA.
Các nghiên cứu thực tế bao gồm trở kháng nguồn, cáp, động cơ, dung sai, vị trí đầu phân áp và tỷ lệ X/R. Không sử dụng ước tính đơn giản làm nghiên cứu về công suất thiết bị cuối cùng.
Xác thực kỹ thuật và Giới hạn an toàn
Hướng dẫn này hỗ trợ việc lập thông số kỹ thuật và mua sắm; tài liệu này không thay thế cho nghiên cứu dự án, quy chuẩn hiện hành, hướng dẫn của nhà sản xuất hoặc công việc của nhân viên điện có chuyên môn. Hãy xác minh các nội dung sau trước khi lựa chọn thiết bị, thử nghiệm, đấu dây hoặc đóng điện:
- Xác nhận điện áp dây-dây và các giả định về hệ ba pha cân bằng.
- Áp dụng các mối quan hệ tam giác/sao trước khi sử dụng các đại lượng dây quấn.
- Sử dụng tổng trở trên nhãn máy và dung sai của nó.
- Bao gồm đóng góp từ nguồn, cáp và động cơ trong các nghiên cứu sự cố cuối cùng.
- Tách biệt dòng điện tính toán khỏi việc chọn kích thước thiết bị theo quy chuẩn.
Thông tin cần đưa vào Yêu cầu báo giá
Một báo giá hữu ích phải dựa trên cùng một ranh giới kỹ thuật cho mọi nhà cung cấp. Hãy bao gồm các thông tin sau và yêu cầu liệt kê rõ ràng mọi sai lệch:
- kVA, điện áp dây, số pha, tần số và tổ đấu dây.
- Trở kháng, các đầu phân áp, điều áp và dữ liệu sự cố nguồn.
- Dòng điện tải, hệ số công suất, động cơ và sóng hài.
- Môi trường, độ cao, hệ thống làm mát và sự phát triển trong tương lai.
- Các nghiên cứu, tính toán, thử nghiệm và các giá trị bảo đảm được yêu cầu.
Từ Dữ liệu Kỹ thuật đến một Quyết định được Phê duyệt
Sử dụng quy trình đánh giá theo từng giai đoạn thay vì phê duyệt kết quả khớp danh mục đầu tiên. Bắt đầu với kva và dòng điện đầy tải, sau đó đối chiếu các đại lượng pha tam giác và sao với tỷ số biến áp, điều chỉnh điện áp và độ sụt áp. Hoàn tất quá trình đánh giá với ước tính trở kháng và dòng sự cố. Ở mỗi giai đoạn, hãy ghi lại tài liệu nguồn, đơn vị, trường hợp vận hành và người chịu trách nhiệm phê duyệt. Điều này giúp ngăn chặn một giá trị được sao chép từ bản vẽ cũ, nhãn hệ thống danh định hoặc sản phẩm không liên quan trở thành đầu vào thiết kế không kiểm soát.
Trước khi nghiệm thu, hãy so sánh phản hồi của nhà thầu từng dòng một với Yêu cầu báo giá (RFQ) và đánh dấu mọi điểm ngoại lệ. Xác nhận rằng các bản vẽ, tính toán, thông số cài đặt, chứng chỉ và báo cáo thử nghiệm đều đề cập chính xác đến mẫu và phiên bản được chào thầu. Lưu giữ hồ sơ trình duyệt đã được phê duyệt, dữ liệu trên nhãn thiết bị, kết quả thử nghiệm tại xưởng và các thông số đo đạc khi chạy thử làm cơ sở bảo trì. Nếu có sự thay đổi về định mức, kết nối, môi trường hoặc điều kiện thử nghiệm, hãy lặp lại việc đánh giá đối với phần bị ảnh hưởng thay vì giả định rằng kết luận ban đầu vẫn còn giá trị.
Việc kiểm soát tài liệu phải xác định được phiên bản, trạng thái phê duyệt và các tệp bị thay thế. Các đội ngũ hiện trường phải nhận được các giá trị đã được phê duyệt giống nhau được sử dụng cho việc mua sắm, trong khi các hồ sơ chạy thử phải ghi lại mọi thay đổi được ủy quyền thực hiện trong quá trình lắp đặt. Khả năng truy xuất nguồn gốc này đặc biệt quan trọng khi thiết bị được thay thế nhiều năm sau đó: kỹ sư tiếp theo cần các giao diện đã được xác minh và lịch sử kiểm tra, chứ không phải là một mô tả chưa đầy đủ được sao chép từ đơn đặt hàng.
Thông tin bao quát dựa trên kết quả tìm kiếm hiện tại
Top 20 bài đánh giá hàng đầu trên Google tại Mỹ hiện tại liên tục đề cập đến các chủ đề bao gồm Công thức kVA ba pha, CÁCH TÍNH KÍCH THƯỚC MÁY BIẾN ÁP, Công thức tính kích thước máy biến áp 3 pha với tải một pha là gì?, Kết nối tam giác ảnh hưởng thế nào đến việc tính kích thước máy biến áp?, Bảng 1. Bài viết giải quyết các nhu cầu của người dùng đó theo trình tự kỹ thuật và mua sắm ban đầu; các điều hướng thương hiệu đối thủ và tài liệu bán hàng không liên quan đã được loại trừ.
Tài liệu LBAJI liên quan
Tiếp tục với Hướng dẫn tính toán máy biến áp Hướng dẫn đổi từ Ampe sang kVA máy tính biến áp. Những tài nguyên này giúp kết nối việc tính toán hoặc quyết định lựa chọn linh kiện với một bảng thông số kỹ thuật hoàn chỉnh của máy biến áp, thiết bị đóng cắt, thiết bị điều khiển hoặc thiết bị phân phối.
Tài liệu tham khảo kỹ thuật và Đọc thêm
- IEC 60076-1 — Công suất định mức và dữ liệu trở kháng của máy biến áp.
- Đơn vị SI của NIST — Các đơn vị điện.
- Quy chuẩn và Tiêu chuẩn NFPA — Yêu cầu về lắp đặt và bảo vệ.
Kết luận
Các phép tính ba pha đáng tin cậy khi các đại lượng về đường dây, pha, đấu nối và tổng trở được phân biệt rõ ràng. Sử dụng các công thức để kiểm tra minh bạch, sau đó hoàn thành các nghiên cứu về độ sụt áp, sự cố, bảo vệ và quy chuẩn với dữ liệu hệ thống đã được xác thực.
