供电局隔三差五就会罚一次款理由是“功率因数低”

时间：2023-03-06来源：佚名

懂电工的朋友从这三个作用可以联想到一个非常常见的设备——电容补偿柜。事实也是如此，节电器就相当于一个小型的电容补偿柜。
拥有变压器的单位都深有体会，供电局隔三差五就会罚一次款，理由是“功率因数低”。这是为什么呢？
功率可以分为有功功率和无功功率，其中，有功功率指的是电能直接转化为我们需要的能量；无功功率指的是电动机在工作时，产生的磁场所消耗的电能。
有功功率很好理解，就是所有电器的铭牌上所标注的“额定功率”。无功功率是所有电动机都无法避免的一种损耗，它受到环境（如温湿度）以及磨损程度的影响。
因此，一台电动机，实际的功率为有功功率无功功率。功率的实际有效值，叫做视在功率。视在功率与有功功率、无功功率的关系，为直角三角形的关系，即视在功率²=有功功率² 无功功率²。
功率因数没有实际意义和单位，仅仅是用来衡量电器用电效率的一个数值。它的定义公式为：功率因数=有功功率/视在功率，因此，功率因数越高，证明产品的做功效率越高；相反，功率因数越低，证明产品所做的无用功就越多。理想状态下，功率因数为1。
因此，如果变压器的功率因数过低，则证明变压器以下回路内的设备，所做的无用功过高，对电能造成了浪费，因此供电局会对变压器的管理单位进行罚款，这个罚款还有一个好听的名字——力率电费。
那如何提高功率因数呢？就是上文说到的电容补偿柜。

常见的异步电动机，可以看作是电感电阻的等效电路。这样一来，电路中的电压和电流就会产生较大的相位差（为什么？稍后解释）。这样就会造成电路中的功率因数降低。但如果并联一个电容，则可以降低电路中的电流，提高功率因数。
首先我们要理解一下“相位差”这个名词。纯电阻电路中，I=U/R。也就是说，电压和电流呈线性的正比关系——电压一来，电流就产生了。这是最理想的状态。但是我们现在的电路，在电阻的基础上，又串联了一个电感。
电感在工作时有一个特点——电压加在电感两端后，电感先将电能转换为磁场能，之后才能继续通电，在电感“充磁”的过程中，电路中没有电流。换而言之，感性电路，电流要比纯电阻电路滞后。这样就产生了相位差——电压来了，电流却没来。
为了抵消这种相位差，人们找到了一个与电感工作状态正好相反的元件——电容。电容在工作时，会先产生大电流，之后会慢慢减退，直至完全没有电流，之后才能正常工作。将电容与电感并联接在一起，参数选择合适，干路中的电流就会尽可能的保持与电压同步。这种并联电容的做法，就叫做“就地补偿”。