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0519-85112622和變壓器打過交道的人都知道供電局有一張最常用的罰單——力率電費(fèi)。什么叫“力率電費(fèi)”呢?說白了就是由于用電變壓器的功率因數(shù)低。那究竟這個(gè)“功率因數(shù)”是什么,又是怎么計(jì)算的呢?今天我力爭用最白話的語言,將這個(gè)問題解釋清楚。
有功功率和無功功率
首先我們要知道什么是有功功率,什么是無功功率。顧名思義,有功功率就是值電器做了有用功,什么叫有用功呢?比如一個(gè)燈泡,它的用途就是照明,那么它亮起來了,電能轉(zhuǎn)換成熱能和光能,這就叫有用功。但并不是所有電器都可以這么完美的,以電動(dòng)機(jī)為主的電器,在工作時(shí)就沒有這么老實(shí)——電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),電能轉(zhuǎn)換成熱能和機(jī)械能,這當(dāng)然是最理想的狀態(tài)。但大多數(shù)情況下,變壓器或電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí),會(huì)在機(jī)器內(nèi)部產(chǎn)生磁場。這部分磁場會(huì)消耗一部分電能,這部分電能的消耗,即看不見又摸不著,完全實(shí)在機(jī)器內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)化,沒有對外做功,因此被叫做“無功功率”。
換句話說,能夠通過做功,將電能轉(zhuǎn)化成熱能、光能或機(jī)械能這類看得見或感受的到的能量的,就叫做“有功功率”;將電能轉(zhuǎn)化為磁場能的,就叫做“無功功率”。但是電動(dòng)機(jī)和變壓器等設(shè)備在工作時(shí),將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場能是必經(jīng)的階段,沒有磁場,這些機(jī)器也就無法正常工作。舉個(gè)例子,我們用水桶挑水,挑水費(fèi)得力氣,就叫做有功功率,這部分是看得見摸得著的;但是挑空桶費(fèi)的力氣,就叫做無功功率,這部分消耗看不見摸不著,卻是不可避免的。
但話又說回來了,挑空桶費(fèi)的力氣,雖然不可避免,但是不是越小越好呢?
功率因數(shù)
那么,電路中產(chǎn)生了多少有功功率、多少無功功率呢?為了表述這兩者的關(guān)系,我們提出了一個(gè)參數(shù)——功率因數(shù)。功率因數(shù)只用來表述用電效率,沒有實(shí)際意義,也沒有單位。
為此,我們引入了另一個(gè)概念,叫做視在功率。視在功率,就是功率的實(shí)際有效值。視在功率2=有功功率2+無功功率2(直角三角形關(guān)系)。也就是說,無功功率越小,視在功率的數(shù)值就越接近有功功率,當(dāng)無功功率=0時(shí),視在功率=有功功率。
功率因數(shù)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上對電路的進(jìn)一步衡量,功率因數(shù)=有功功率÷視在功率。因此,功率因數(shù)的最大值為1。我國對功率因數(shù)也有著嚴(yán)格的規(guī)定,100KVA以上的變壓器,功率因數(shù)不得低于0.9;農(nóng)業(yè)用戶功率因數(shù)不得低于0.8;其它用電用戶功率因數(shù)不得低于0.85。如果實(shí)際功率因數(shù)低于該項(xiàng)數(shù)值,就要面臨供電局的罰款(力率電費(fèi))。
那么,為什么供電局要對功率因數(shù)低的用戶進(jìn)行額外收費(fèi)(罰款)呢?這就要說到功率因數(shù)低的后果了。
功率因數(shù)低的后果
對于普通用戶來說,功率因數(shù)低是沒有任何影響、也沒有任何感覺的。因?yàn)樘岣吖β室驍?shù),需要在變壓器端進(jìn)行,因此供電局的力率電費(fèi),也是針對變壓器擁有者而言的。功率因數(shù)低,對于電網(wǎng)和用戶來說,危害都是極大的。
一般電網(wǎng)能夠提供的無功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到用電單位的用電需求, 因此,用電單位一般會(huì)使用無功補(bǔ)償設(shè)備來自行滿足自身對無功功率的需求。