科普，变压器各种功率与功率因数之间的关系

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这个问题首先涉及到一个概念，那就是kVA和kW之间的关系及区别。

kVA（千伏安）是视在功率的单位，kW（千瓦）则是有功功率的单位。除了视在功率和有功功率以外，还有无功功率，无功功率的单位是kvar（千乏）。

那有功功率、无功功率、视在功率它们有啥区别呢？

有功功率是用电器实际消耗的功率，即电能转换为其他形式能量。

比如日常大家所交的电费，交的就是有功电量；

无功功率是指某些设备并没有真正消耗电，它只是暂时把电存起来的那部分功率。

比如某个用电设备里面有电容/线圈，那这个设备在工作的时候，电容/线圈就会一直处于充电放电状态。因为电容/线圈一直充电放电，并没有真正消耗电，所以把这一部分功率叫无功功率。

视在功率是指电源提供的总功率。

电源（一般都是指变压器或者发电机）它除了要给用电设备提供有功功率以外，还需要提供无功功率。原因很简单，用电设备里面的电容虽然不耗电，但是它一直在充电放电，所以也需要占用电源一部分容量。

搞清楚这些以后，我们再来看它们之间的关系，这就要讲到另外一个概念了---功率因数。一个电源能提供多少有功功率，这取决于功率因数。

「功率因数」

功率因数是指有功功率和视在功率的比值，一般用cosφ表示。

举个例子，一个1000kVA的变压器，在功率因数cosφ=0.6时，它可以输出600kW的有功功率；但是当功率因数cosφ=0.9时，它可以输出900kW的有功功率。

如果按1度电1块钱，在功率因数0.6时，该变压器可以产生600块/小时的经济效益；当功率因数达到0.9时，该变压器却可以产生900块/小时的经济效益。其实提高功率因数的作用远不止这么简单，还有很多，这里就不多说了。

「本题分析」

有了上面的基础以后，再来解释本题就游刃有余了。

变压器的容量单位是kVA（千伏安），而用电设备的功率单位是kW（千瓦），两者的区别是计算设备功率kW的时候是需要乘功率因数的，就是说1000kVA容量的变压器，只有在功率因数为1的情况下，才会能满载输出1000kW的功率，但是在实际应用中基本不可能。

在设计的时候，需要留有一定的余量，一般按照90%的符合率计算，比较经济合理，即1000×0.9=900kVA。如果我们通过功率补偿，把功率因数补偿到0.95及以上，那么该变压器可以输出900×0.95=855kW有功功率。

注意：电力公司要求功率因数必须0.9以上，不然会有处罚；但是功率因数不能超过1，否则系统电压会升高，影响系统正常运行。

题目中说，1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电，现在又加了600kW的用电设备，总共用电设备的有功功率达到了800kW，依然没有超过计算值。

所以，1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电，现在又加了600kW的用电设备，只要我们能把功率因数提高到需要的数值，变压器完全能够长期安全运行。

文章分类：电气

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