Trafo Gücü Hesaplama: Kaç kVA Trafo Gerekir?

Trafo gücü neye göre seçilir?

Trafo, kW cinsinden değil kVA cinsinden, yani görünür güç olarak boyutlandırılır; çünkü trafonun sargıları hem aktif hem reaktif akımı taşır. Tesisteki makinelerin hepsi aynı anda tam yükte çalışmadığı için kurulu güç doğrudan kullanılmaz; çalışan yükün oranını gösteren talep faktörü uygulanır. Sonra güç faktörüne bölünerek görünür güce geçilir ve geleceğe dönük büyüme payı eklenir.

Formül

Talep sonrası yük S_talep = (P × talep faktörü) ÷ cosφ şeklinde bulunur. Gerekli görünür güç ise S = S_talep × (1 + büyüme payı) olur. Elde edilen değer, aşağıdaki standart kademelerden kendisine eşit veya hemen üstündeki ile eşleştirilir. Sekonder anma akımı da I = S ÷ (√3 × U) formülüyle yaklaşık hesaplanır.

Sık kullanılan standart kademeler

Araç 50, 100, 160, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1.000, 1.250, 1.600, 2.000, 2.500, 3.150 ve 4.000 kVA kademelerini kullanır. Gerekli güç 4.000 kVA’yı aşarsa sonucu 500 kVA’lık adımlarla yukarı yuvarlar ve bu durumda birden fazla trafo veya özel çözüm gerektiğini belirtir.

Örnek hesap

Toplam kurulu gücü 500 kW olan bir üretim tesisi için talep faktörünü 0,70, güç faktörünü 0,95 ve büyüme payını %20 alalım. Talep yükü 500 × 0,70 = 350 kW; görünür güce çevirince 350 ÷ 0,95 ≈ 368,4 kVA olur. Büyüme payıyla 368,4 × 1,20 ≈ 442,1 kVA bulunur. Standart kademelerde 442 kVA’yı karşılayan ilk değer 500 kVA’dır; bir alt kademe olan 400 kVA yetersiz kalır. Bugünkü yükle trafo yaklaşık %74, büyüme dahil yaklaşık %88 doluluğa ulaşır. 400 V’ta 500 kVA’nın anma akımı yaklaşık 722 A’dir.

Talep faktörü ve eşzamanlılık

Talep faktörü, bir tesisin gerçekte çektiği en yüksek gücün kurulu güce oranıdır. Motorların bir kısmı yedekte durur, bazıları kısmi yükle çalışır, bazıları da farklı vardiyalarda devreye girer; bu yüzden oran çoğunlukla 1’in altında kalır. Değeri yüksek seçmek trafoyu gereğinden büyük, düşük seçmek yetersiz bırakır. Emin olamadığınız durumlarda iki farklı talep faktörüyle hesap yapıp sonuçları karşılaştırın; her iki sonuç aynı standart kademeye düşüyorsa seçim büyük ölçüde sağlamdır.

Tek büyük trafo mu, iki küçük trafo mu?

Yükün sürekliliği önemliyse iki trafoyu paralel veya yedekli kurmak, birinin arızasında üretimin durmasını önler. Tek trafo daha ucuz ve sadedir ama arızada tüm tesis etkilenir. Gerekli güç standart listenin sonuna yaklaşıyorsa bu soruyu proje aşamasında mutlaka değerlendirin; aracın sonucu bu karar için bir başlangıç büyüklüğü verir.

Doğru sonuç için ipuçları

• Tepe değer ile ortalamayı karıştırmayın. Talep faktörünü mevcut tesiste faturadaki maksimum talepten, yeni tesiste benzer işletmelerin ölçümlerinden türetin.
• Büyük motorların yol alma akımını ayrıca düşünün; kalkış anındaki gerilim düşümü trafo seçimini etkileyebilir.
• Kompanzasyon yapılırsa güç faktörü yükselir ve aynı kW için gereken kVA azalır; bunu hesapta kullanmak için cosφ değerini kompanzasyon sonrası değerle girin.
• Aktif, reaktif ve görünür güç ilişkisini güç üçgeni hesaplama aracıyla inceleyebilirsiniz.
• Trafonun topraklama sistemini kontrol etmek için topraklama direnci kontrolü aracına bakın.