力率电费简要分析

摘要：本文通过力率电费简要分析，指出企业用电量大，用电设备功率大而自然功率因数较低时，必须从经营管理的角度加大重视力度，确保企业电力成本控制在合理的程度。

关键词：力率电费 功率因数 有功功率 无功功率 视在功率 无功补偿

力率电费是指电力用户的用电功率因数低于或高于国家标准，国家电网公司依据国家有关规定惩罚性或鼓励性的增收或减收的电费。

1.力率电费的鼓励性质远弱于惩罚性质。因为国家实施此项措施的目的在于，用最经济的投资获得电网电能质量和有效利用能力最优化。

2.在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 。

3.在交流电路中，有电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。

⑴有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦(KW)、兆瓦（MW）.

⑵无功功率比较抽象，它是用于电路内电场和磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外做功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏(kVar)。无功功率绝不是无用功率，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

⑶在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

4.无功功率对供、用电也产生一定的不良影响，主要表现在：

(1)降低发电机有功功率的输出。

(2)视在功率一定时，增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力。

(3)电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

(4)系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，一般满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

有功功率是实际消耗的功率。P=UicosΦ

无功功率是与电源交换的功率。Q=UisinΦ

5.在实际中，提高功率因数意味着：

(1)提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。

(2)可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。

(3)能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。

(4)可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。

(5)因发电机的发电容量的限定，故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。

6.电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。

国家电网公司为了保证供电质量，提高电网的利用效能，按国家有关规定要求用电户提高功率因数。那提高功率因数对我们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)借由良好功因值的确保，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。

鉴于提高功率因素对供电企业和用户都是非常有好处的事情，所以，国家从节约资源和减少浪费的角度出发，用行政法规的手段对电网功率因素运行的质量加以限制。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时就要进行处罚。用电量较大的企业，必须重视用电管理，确保电力成本最小化；为提升企业产品的市场竞争力提供低成本优势和企业核心竞争力。