有功、无功和视在功率的关系由于感性、容性或非线性负荷的存在,导致系统存在无功功率,从而导致有功功率不等于视在功率,三者之间关系如下:S^2=P^2+Q^2;S为视在功率, P 为有功功率, Q 为无功功率。三者的单位分别为VA(或 kVA),W(或 kW),Var(或 kVar)。简单来讲,在上面的公式中,如果今天的KVAR 的值为零的话,KVA 就会与 KW 相等,那么供电局发出来的1KVA 的电就等于用户1KW 的消耗,此时成本效益最高,所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。 用户如果没有达到理想的功率因数,相对地就是在消耗供电局的资源, 所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9~1 之间,低于 0.9时需要接受处罚。好处供电部门为了提高成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对用户端有什么好处呢?① 通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。② 良好的功因数值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。③ 可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下, 装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。举例而言,将 1000KVA 变压器之功率因数从0.8提高到 0.98时:补偿前:1000 × 0.8=800KW补偿后:1000 × 0.98=980KW同样一台 1000KVA 的变压器,功率因数改变后,它就可以多承担 180KW 的负载。④ 减少了用户的 电费支出;透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。此外,有些电力电子设备如整流器 、变频器、开关电源等;可饱和设备如变压器、电动机、 发电机等;电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等, 这些设备均是主要的谐波源,运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害, 主要表现为产生谐波附加损耗,使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用,使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外,谐波电流叠加在电容器的基波电流上,会使电容器的电流有效值增加,造成温度升高,减少电容器的使用寿命。谐波电流使变压器的铜损耗增加,引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等...