Chúng ta biết rằng máy biến áp luôn được định mức theo đơn vị kVA. Dưới đây là hai công thức đơn giản có thể được sử dụng để tìm và tính toán công suất định mức của máy biến áp 1 pha và 3 pha.
Trong mọi trường hợp, cả điện áp và dòng điện đều phải lấy từ cùng một phía hoặc phía sơ cấp hoặc phía thứ cấp (ví dụ: điện áp sơ cấp nhân dòng điện sơ cấp hoặc điện áp thứ cấp nhân dòng điện thứ cấp). Để xác định chính xác công suất định mức của máy biến áp cho một thiết bị sử dụng cụ thể, bạn cần chọn điện áp nguồn cấp và dòng điện tải thứ cấp tính bằng ampe.
Xác định công suất định mức máy biến áp 1 pha
Công suất định mức máy biến áp 1 pha:
- P = V x I
Trong đó:
- V = Điện áp sơ cấp hoặc thứ cấp
- I = Dòng điện sơ cấp hoặc thứ cấp
- P = Công suất máy biến áp tính bằng VA (Volt-Ampe)
Công suất định mức máy biến áp 1 pha tính bằng kVA:
- kVA = (V x I) / 1000
Ví dụ:
Giả sử máy biến áp 1 pha có điện áp và dòng điện thứ cấp lần lượt là 240V và 62,5A. Hãy tính công suất định mức của máy biến áp 1 pha này.
Giải:
- Điện áp thứ cấp: 240V
- Dòng điện tải: 62,5A
- Công suất định mức máy biến áp = P = V x I
Đặt giá trị vào:
- P = 240V x 62,5A
- P = 15000 VA = 15 kVA
Xác định công suất định mức máy biến áp 3 pha
Công suất định mức máy biến áp 3 pha:
- P = √3 x V x I
Trong đó:
- V = Điện áp sơ cấp hoặc thứ cấp
- I = Dòng điện sơ cấp hoặc thứ cấp
- √3 = 1,732
- P = Công suất máy biến áp tính bằng VA
Công suất định mức máy biến áp 3 pha tính bằng kVA
- kVA = (√3 x V x I) / 1000
Ví dụ:
Máy biến áp 3 pha có điện áp và dòng điện sơ cấp lần lượt là 7200V và 4A. Hãy tính công suất định mức của máy biến áp 3 pha này.
Giải:
- Điện áp sơ cấp: 7200V
- Dòng điện sơ cấp: 4A
- Công suất định mức máy biến áp = P = √3 x V x I
Đặt giá trị vào:
- P = 1,732 x 7200V x 4A
- P = 49.881 VA ≈ 50 kVA
Bây giờ, hãy xem bảng công suất định mức chung của máy biến áp 100kVA.
Bảng công suất định mức cho thấy rõ ràng công suất định mức của máy biến áp là 100 kVA.
- Điện áp sơ cấp hoặc điện áp cao (HV) là 11000 V = 11kV.
- Và dòng điện sơ cấp ở phía điện áp cao (HV) là 5,25 Ampe.
- Điện áp thứ cấp hoặc điện áp thấp (LV) là 415 Volt
Và dòng điện thứ cấp (dòng điện tải ở phía điện áp thấp (LV)) là 139,1 Ampe.
Nói một cách đơn giản:
- Công suất định mức máy biến áp theo kVA = 100 kVA
- Điện áp sơ cấp = 11000 = 11kV
- Dòng điện sơ cấp = 5,25 A
- Điện áp thứ cấp = 415V
- Dòng điện thứ cấp = 139,1 Ampe.
Bây giờ tính lại công suất định mức máy biến áp theo công thức:
- P = V x I (Điện áp sơ cấp nhân dòng điện sơ cấp)
- P = 11000V x 5,25A = 57.750 VA = 57,75kVA
Hoặc P = V x I (Điện áp thứ cấp nhân dòng điện thứ cấp)
- P = 415V x 139,1A = 57.726 VA = 57,72kVA
Như bạn để ý, công suất định mức của máy biến áp (trên bảng công suất) là 100 kVA nhưng theo tính toán thì giá trị tính được là 57kVA.
Sự chênh lệch này xuất phát từ việc bỏ qua thực tế đó là máy biến áp 3 pha và chúng ta đã sử dụng công thức tính cho máy biến áp 1 pha.
Hãy làm rõ vấn đề bằng cách sử dụng công thức tính công suất định mức máy biến áp 3 pha.
- P = √3 x V x I
- P = √3 V x I (Điện áp sơ cấp nhân dòng điện sơ cấp)
- P = √3 x 11000V x 5,25A = 1,732 x 11000V x 5,25A = 100.025 VA = 100kVA
- Hoặc P = √3 x V x I (Điện áp thứ cấp nhân dòng điện thứ cấp)
- P = √3 x 415V x 139,1A = 1,732 x 415V x 139,1A = 99.985 VA ≈ 100kVA
Xem xét ví dụ tiếp theo:
- Điện áp (dây-dây) = 208 V.
- Dòng điện (dòng điện dây) = 139 A
Bây giờ tính công suất định mức của máy biến áp 3 pha:
- P = √3 x V x I
- P = √3 x 208 x 139A = 1,732 x 208 x 139
- P = 50.077 VA ≈ 50kVA
Như vậy bạn đã biết cách xác định chính xác công suất định mức của máy biến áp 1 pha và 3 pha phù hợp với các thiết bị sử dụng hoặc bất kỳ ứng dụng tải nào.
| Single Phase Transformer | Three Phase Transformer | |||||||
| KVA Rating | Amperes | KVA Rating | Amperes | |||||
| 120V | 240V | 600V | 120V | 240V | 480V | 600V | ||
| 0.75 | 6.25 | 3.13 | 1.25 | 3 | 8.33 | 7.22 | 3.61 | 2.89 |
| 1 | 8.33 | 4.17 | 1.67 | 9 | 25 | 21.7 | 10.8 | 8.66 |
| 1.5 | 12.5 | 6.25 | 2.5 | 15 | 41.6 | 36.1 | 18 | 14.4 |
| 2 | 16.7 | 8.33 | 3.33 | 20 | 55.5 | 48.1 | 24.1 | 19.2 |
| 3 | 25 | 12.5 | 5 | 25 | 69.4 | 60.1 | 30.1 | 24.1 |
| 5 | 41.6 | 20.8 | 8.33 | 30 | 83.3 | 72.2 | 36.1 | 28.9 |
| 7.5 | 62.5 | 31.3 | 12.5 | 37.5 | 104 | 90.2 | 45.1 | 36.1 |
| 10 | 83.3 | 41.7 | 16.7 | 45 | 125 | 108 | 54.1 | 43.3 |
| 15 | 125 | 62.5 | 25 | 75 | 208 | 180 | 90.2 | 72.2 |
| 25 | 208 | 104 | 41.7 | 100 | 278 | 241 | 120 | 96.2 |
| 37.5 | 313 | 156 | 62.5 | 112.5 | 312 | 271 | 135 | 108 |
| 50 | 417 | 208 | 83.3 | 150 | 416 | 361 | 180 | 144 |
| 75 | 625 | 313 | 125 | 225 | 625 | 541 | 271 | 217 |
| 100 | 833 | 417 | 167 | 300 | 833 | 722 | 361 | 289 |
| 167 | 1392 | 696 | 278 | 500 | 1388 | 1203 | 601 | 481 |
| 250 | 2083 | 1042 | 417 | 750 | 2082 | 1804 | 902 | 722 |
Bảng dưới đây thể hiện dữ liệu máy biến áp khô tiêu chuẩn về công suất định mức kVA, điện áp và dòng điện định mức cho cả máy biến áp 1 pha và 3 pha.
