什么是用电功率因数?

    用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值。电力用电设备，如变压器、感应电动机、电力线路等，除从电力系统吸取有功功率外，还要吸取无功功率。无功功率仅完成电磁能量的相互转换，并不作动。无功和有功同样重要，没有无功，变压器不能变压，电动机不能转动，电力系统不能正常运行。无功功率的消耗导致用电功率因数降低，因而占用了电力系统发供电设施，同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗。因而世界各国电力企业对电力用户的用电功率因数都有要求，并按用户用电功率因数的高低在经济上给予奖惩。


    为什么要提高功率因数？

    随着国家全民的用电量升高，国家电网容量越来越不能满足各行各业需求。同时企业内部大量使用非线性控制的电器设备和输送电距离的增加，大容量电器设备的启停。使得电力变压器长期满载运行，配电网络中存在电压、电流波动和产生波形畸变，各种无功功率加大，严重拖低了配电系统的电压和功率因数，增加了企业的电费支出和生产成本。
从下列的案例中，我们可以知道功率因数对企业有多重要。
以下是供电局（广东省）对工矿企业用电的收费结构：
1、 基本电费 ＝ 主变压器容量（kVA）× 18元（kVA/月）；
2、 电量电费 ＝ 总有功电度（kW·h）× 单价/元（ kW·h）；
注：分峰段、谷段、平段电度总和。
3、 力调电费 ＝（基本电费 ＋ 电量电费）× 调整系数；
4、 电费合计 ＝ 基本电费 ＋ 电量电费 ± 力调电费；
注：力调电费（力率调整电费）是供电局根据企业用电真功率因数（TPF）的一种电费奖励或罚款。
下表是：变压器计量在功率因数的力率调整电费计算方法查对表

功率因数
调整系数(%)
功率因数
调整系数(%)
功率因数
调整系数(%)

≥0.95
-0.75
0.88
+1.0
0.78
+6.0

0.94
-0.60
0.86
+2.0
0.76
+7.0

0.93
-0.45
0.84
+3.0
0.74
+8.0

0.92
-0.30
0.82
+4.0
0.72
+9.0

0.90
0.00
0.80
+5.0
≤0.70
+10.0
注：+为增加电费，-为扣减电费。
从表中计算方法我们可知，当企业拥有一台1600kVA的用电变压器，假若平均年总用电量电费在10万元时，我们就可以算出电力变压器的真功率因数（TPF）在0.70与0.94时,每年（12个月）所需多支付多少电费。
计算比较：
2000kVA的变压器年基本电费是：1600×18×12 ＝ 345600元。
年总电量电费（峰段、谷段、平段电度总和）：= 100000元。
A、当功率因数在0.70时，力率调整系数＋10.0%：
力调电费＝（345600＋100000）×（＋0.10）＝＋44560元。
合计电费＝345600＋100000＋44560＝490160元。
B、当功率因数在0.94时，力率调整系数－0.60%：
力调电费＝（345600＋100000）×（－0.006 ）＝－2674元。
合计电费＝345600＋100000－2674＝442925元。
前后比较，年需多支付电费约4.7万元，每月需多缴约4000元。
    以上多支出的费用并未包括因功率因数和电压过低，而对电器设备和元配件的损坏、消耗和产品废品率高、维修停产所造成的经济损失。
    因此，我们必须减小低压配电系统中的无功功率，降低线路和变压器的损耗，提高功率因数，稳定电网的电压，我们就必须进行设备电能监测和用电管理。根据设备的用电性质，配备各种节能、补偿工作方式，改善电能参数，保障配电系统的的安全运行，减少额外的电费开支和维修费用。