Công suất biểu kiến là gì? Ý nghĩa và công thức tính công suất biểu kiến

Trong lĩnh vực điện – điện tử nói chung và máy phát điện công nghiệp nói riêng, công suất biểu kiến là một khái niệm quan trọng giúp đánh giá chính xác hiệu suất và khả năng đáp ứng tải của hệ thống. 

Vậy công suất biểu kiến là gì, ý nghĩa của nó trong thực tế vận hành ra sao và cách tính công suất biểu kiến theo công thức chuẩn thế nào? Hãy cùng Dianyo PowerGen tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Công suất biểu kiến là gì?

Công suất biểu kiến (hay còn gọi là công suất toàn phần) là đại lượng biểu thị tổng công suất mà nguồn điện cung cấp cho tải hoặc thiết bị điện trong quá trình vận hành. Đây là thông số quan trọng thường được nhắc đến trong tính toán và lựa chọn thiết bị điện, đặc biệt là trong lĩnh vực máy biến áp và máy phát điện.

Công suất biểu kiến được xác định bằng tích số giữa điện áp (V) và dòng điện (A) của hệ thống, không tính đến góc pha giữa chúng.

• Ký hiệu: S

• Đơn vị đo: VA (Vôn-Ampe) hoặc kVA (Kilo Vôn-Ampe)

• Công thức quy đổi: 1 kVA = 1.000 VA, 1.000 kVA = 1.000.000 VA

vIệc nắm rõ công suất biểu kiến sẽ giúp người vận hành dễ dàng tính toán, lựa chọn và sử dụng thiết bị điện phù hợp, tránh tình trạng quá tải hoặc lãng phí công suất.

Ý nghĩa của công suất biểu kiến

Trong hệ thống điện, nhiều người thường quen thuộc với công suất hữu ích (P) phần công suất trực tiếp làm việc để vận hành thiết bị. Tuy nhiên, công suất biểu kiến (S) lại đóng vai trò quan trọng trong các phép tính liên quan đến truyền tải và phân phối điện năng..

Thực chất, công suất biểu kiến là tổng hợp của hai thành phần:

- Công suất hữu ích (P): Là phần công suất thực, trực tiếp giúp thiết bị hoạt động, có đơn vị đo là W (Watt) hoặc kW (Kilowatt). Đây chính là năng lượng điện được cung cấp và tiêu thụ để biến đổi thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, ánh sáng…

- Công suất phản kháng (Q): Là phần công suất “vô ích” sinh ra từ các thành phần cảm kháng trong hệ thống điện xoay chiều, đơn vị đo là VAr hoặc kVAr. Năng lượng này được tạo ra trong quá trình hình thành và duy trì từ trường, sau đó sẽ được trả ngược về nguồn sau mỗi chu kỳ. Tuy không trực tiếp tạo ra công hữu ích, nhưng công suất phản kháng vẫn cần thiết để quá trình biến đổi điện năng diễn ra bình thường.

Công thức tính công suất biểu kiến

Công suất biểu kiến (S) là một đại lượng quan trọng trong hệ thống điện, đặc biệt khi tính toán và lựa chọn máy phát điện công nghiệp. Hiện nay, có 2 công thức cơ bản để tính công suất biểu kiến:

Công thức 1: Đây là công thức có tính lý thuyết và phức tạp.

S = P + iQ

Trong đó:

• S: Công suất biểu kiến

• P: Công suất hữu ích (đơn vị: W hoặc kW)

• Q: Công suất phản kháng (đơn vị: VAr hoặc kVAr)

• i: Đơn vị số ảo (căn bậc hai của -1)

Công thức này mang tính chất lý thuyết nhiều hơn, thường được ứng dụng trong các phép tính liên quan đến vector công suất.

Công thức 2: Đây là công thức đơn giản hơn.

S = √(P² + Q²)

Với công thức này, công suất biểu kiến được tính dựa trên quan hệ hình học giữa công suất hữu ích và công suất phản kháng. Đây là cách tính phổ biến nhất trong thực tế, giúp các kỹ sư dễ dàng xác định công suất máy phát điện cần thiết để đáp ứng nhu cầu tải điện.

Công suất trên máy phát điện công nghiệp là công suất gì?

Khi lựa chọn máy phát điện công nghiệp, nhiều người thường nhầm lẫn giữa các loại công suất như công suất định mức, công suất hữu ích hay công suất biểu kiến. Thực tế, công suất mà các nhà sản xuất máy phát điện công bố chính là công suất biểu kiến (S), được tính bằng đơn vị kVA.

- Công suất biểu kiến (S): Đây là tổng hợp của công suất hữu ích (P) và công suất phản kháng (Q). Công suất biểu kiến thể hiện khả năng đáp ứng tải tổng thể của máy phát điện, bao gồm cả phần công suất thực sự sử dụng và phần công suất phản kháng cần thiết cho quá trình vận hành.

- Công suất hữu ích (P): Là phần công suất thực (kW), được thiết bị điện sử dụng để vận hành, sản xuất hoặc chiếu sáng.

- Mối quan hệ giữa kVA và kW: Trong thực tế, công suất hữu ích P được xác định từ công suất biểu kiến S theo công thức:  P=S×cos⁡φ

 Trong đó, cosφ (hệ số công suất) thường dao động từ 0.8 – 0.9 đối với các loại máy phát điện công nghiệp.

Ví dụ: Một máy phát điện công suất biểu kiến 200 kVA với hệ số công suất cosφ = 0.8 sẽ có công suất hữu ích là:

P= 200×0.8=160 kw

Vậy nên, khi lựa chọn máy phát điện công nghiệp, người dùng cần hiểu rõ thông số kVA được công bố chính là công suất biểu kiến, và từ đó tính toán ra công suất thực tế kW để phù hợp với nhu cầu tải điện.

Kết luận

Công suất biểu kiến là thông số quan trọng quyết định khả năng cung cấp điện tổng thể của hệ thống, đặc biệt trong các ứng dụng sử dụng máy phát điện công nghiệp

Dianyo PowerGen chuyên cung cấp các dòng máy phát điện nhập khẩu chính hãng như Dianyo, Cummins, Yuchai, Weichai, Mitsubishi, Hyundai…với dải công suất rộng từ 20 - 3125kva đáp ứng nhu cầu đa dạng của nhà máy, tòa nhà, khu công nghiệp. Nếu bạn cần tư vấn chi tiết về công suất biểu kiến cũng như chọn máy phát điện phù hợp, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tận tình và nhanh chóng.