​科普:为何变压器的容量单位用kVA,而发电机容量单位却青睐kW?

科普:为何变压器的容量单位用kVA,而发电机容量单位却青睐kW?

之前简单写过一篇相对专业的文章讲:为什么变压器的额定值以 kVA 为单位,而不是以 kW 为单位,文章的反响还可以,今天突然有个不搞电力的朋友问我这个问题,我便决定将之前的文章改装并完善成一篇科普文章。

一、变压器的 “大肚量”

变压器就像一个电力 “搬运工”。它主要的任务是把电压升高或者降低,然后把电能从一边送到另一边。它不管这些电能是用来干活(有功功率)的,还是在电路里 “闲逛”(无功功率)的,反正一股脑儿地都搬。也可以把变压器理解成一个超级 “电力大胃王”。它可不管吃进去(输入)的电是用来实实在在干活的(有功功率),还是在电路里 “闲逛” 的(无功功率),它统统都能接收,然后再原封不动地吐出来(输出)。这就好比一个人吃饭,不管是有营养的饭菜(有功功率),还是没营养的零食(无功功率),只要能放进嘴里嚼嚼咽下去,都算他的 “进食量”。所以变压器的容量得用视在功率(kVA)来衡量,它包含了所有能接收和传输的电力,就像算一个人的进食总量一样,不管有用没用,都算进去啦。当然只是无功功率在实际中也是有用的。

专业一点说就是:变压器的负载可能是电阻性的、电感性的或电容性的,具有不同的功率因数,这意味着变压器输出的电能中既包括了有功功率,也包括了无功功率。由于变压器的使用可能连接不同性质的负载,导致功率因数变化,因而视在功率成了一个恒定值,它不受负载特性的直接影响,可以统一衡量变压器的最大传输能力,因此用视在功率来表示变压器的额定容量,可以更准确地反映变压器的承载能力和设计极限。

或者我们换个角度思考问题,如果变压器标注有功功率,此时负荷未知,你标注多少?有法标注么?

二、发电机是 “实干家”

发电机就不一样啦,它就像是一个电力 “生产者”。它一心只想干实事,只关注自己发出来的电有多少是真正能让电器干活的(有功功率),它心里想:“我辛辛苦苦发出来的电,肯定是要让大家用来干活的,我才不关心那些在电路里‘无所事事’的无功功率呢。”就像一个工厂老板,只关心自己生产出来能卖出去赚钱(有功功率)的产品,那些没什么用的副产品(无功功率)他才不放在眼里呢。因此,发电机的额定容量就用有功功率来表示啦!

专业一点说:发电机的额定容量用有功功率表示,是因为它是用来发出有功的,兼具调整无功的功能,所以发电机组更关心有功,其装机一般采用有功单位。而且发电机的主要目的是向电网供电,在大多数实用场景中,用户关心的也是发电机能够提供多少有功功率,因为它直接关系到能带动多少实际负载,跟这类似的还有电动机。

综上所述,变压器和发电机因其在电力系统中的不同角色,采用了不同的功率指标来标示其额定容量,这样更能贴合它们的实际应用和性能评估需求。当然,在实际应用中,也可以根据需要将发电机的额定容量换算成视在功率,或将变压器的额定容量换算成有功功率。

好了,关于变压器和发电机单位问题我们就谈到这里!

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