Jednostka KVA (kilowoltampery) jest miarą mocy w obwodzie elektrycznym. Moc zależy od napięcia i prądu w danym momencie, przy czym wartość KVA jest mocą generowaną lub pobieraną przez obwód w tym momencie. W większości zastosowań domowych napięcie i prąd w obwodach prądu przemiennego są w fazie, a moc KVA jest równa kilowatom (KW). KW w czasie daje kilowatogodziny (kWh), które reprezentują energię zużytą w danym okresie czasu.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Gdy napięcie i prąd są w fazie, kilowoltoampery (KVA) są równe kilowatom (KW) lub mocy użytej w obwodzie elektrycznym. Gdy napięcie i prąd są przesunięte w fazie, KVA są wyższe niż KW i dają moc pozorną, którą należy pomnożyć przez współczynnik mocy, aby uzyskać KW.
Jak moc KVA różni się od KW?
Dopóki napięcie i prąd rosną i spadają razem, są w fazie i wytwarzają rzeczywistą moc. W takim przypadku moc KVA uzyskana przez pomnożenie napięcia i prądu razem i podzielenie przez 1000 jest równa mocy KW. Dotyczy to urządzeń gospodarstwa domowego, dla których zużycie energii jest zwykle podawane w kW.
W przypadku niektórych obciążeń elektrycznych, takich jak duże silniki przemysłowe, napięcie i prąd nie są w fazie. Zamiast tego wzrasta napięcie w typowym obwodzie prądu przemiennego, ale prąd jest wstrzymywany przez pole magnetyczne silnika. Gdy napięcie i prąd są przesunięte w fazie, wytwarzają mniej mocy rzeczywistej, chociaż obwód elektryczny nadal zawiera te same wartości napięcia i prądu. W rezultacie moc KVA, czyli moc pozorna oparta na napięciu i prądzie, jest wyższa niż moc rzeczywista. Aby to skompensować, moc KVA jest mnożona przez współczynnik mocy wyrażony jako ułamek dziesiętny od zera do jednego. Typowe współczynniki mocy dla dużych obciążeń przemysłowych wynoszą 0,8, co oznacza, że pomnożenie mocy KVA przez 0,8 daje rzeczywistą moc w kW.
Zastosowania mocy KVA
Huta stali może chcieć uruchomić duży silnik do walcowania cienkich blach stalowych. Dla takiego silnika napięcie i prąd w obwodzie silnika nie będą w fazie, a moc KVA będzie wyższa niż KW. Na przykład firma może uzyskiwać 80 KW mocy toczenia z silnika, ale moc KVA może wynosić 100 KVA.
Firma musi płacić za zużytą energię elektryczną, ale dostarcza ona wystarczająco dużo prądu i napięcie na 100 KVA i będzie pobierać opłatę za tę kwotę, nawet jeśli firma otrzymuje tylko 80 KW użytecznych moc. Aby obniżyć koszty, firma może zainstalować sprzęt do korekcji współczynnika mocy, aby przywrócić napięcie i prąd do fazy. W zależności od zaangażowanych obwodów elektrycznych, takie wyposażenie może składać się z kondensatorów lub generatora. Po zainstalowaniu napięcie i prąd wrócą do fazy, a firma wykorzysta tylko 80 kVA na 80 kW mocy silnika.
Moc KVA daje moc pozorną wynikającą z przesuniętego w fazę napięcia i prądu, ale tylko współfazowe części napięcia i prądu dostarczają moc rzeczywistą. Ponieważ zakłady energetyczne nadal muszą dostarczać pełne napięcie i prąd, nawet jeśli są przesunięte w fazie, używają kalkulatora mocy, który opiera swoje opłaty za energię elektryczną na mocy KVA.
Energia elektryczna w domu
Większość odbiorników elektrycznych w domach nie jest zasilana poza fazą. Urządzenia takie jak piece, piekarniki, tostery i grzejniki elektryczne wykorzystują do wytwarzania ciepła napięcia i prądy w fazie. W przypadku urządzeń z silnikami, takich jak lodówki, pralki i suszarki, silniki są albo za małe, aby je wykonać opłaca się pobierać opłaty za dodatkową moc pozorną lub silniki mają już wbudowane obwody kompensacyjne w. W rezultacie domy są zwykle ładowane tylko za rzeczywistą moc w KW, a nie za moc KVA.