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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“功率因數(shù)”是什么，又是怎么計算的呢？今天我力爭用最白話的語言，將這個問題解釋清楚。

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，以電動機(jī)為主的電器，在工作時就沒有這么老實(shí)——電動機(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，變壓器或電動機(jī)在運(yùn)行時，會在機(jī)器內(nèi)部產(chǎn)生磁場。這部分磁場會消耗一部分電能，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”。但是電動機(jī)和變壓器等設(shè)備在工作時，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，視在功率=有功功率。

功率因數(shù)就是在這個基礎(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。

功率因數(shù)低，說明了電路中的無功功率較多。什么會導(dǎo)致無功功率高呢？變壓器、電動機(jī)老舊，或電路中電動機(jī)數(shù)量較多，都會導(dǎo)致無功功率升高。無功功率升高，對于用戶來說和電網(wǎng)來說，都是一大隱患。

無功功率過高（功率因數(shù)低）的危害如下：
1、用電設(shè)備需要從電源端取得有用功功率和無用功功率，如果電源端對無用功率的儲備不足，勢必會造成機(jī)器無法產(chǎn)生足夠的磁場，也就無法達(dá)到額定功率，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、造成電網(wǎng)輸送容量降低。
3、無功功率不可控，會增加設(shè)備和線路的磨損。

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。