在居民电费里,我们知道所有的电费都是围绕也就是“度”来进行的,可是对于大工业或者用电量较大的一般工商业用户而言,除了交纳“kWh”的费用,还需要交纳“kvarh”的费用。
为了更清楚地向大家解释这笔费用,我们先来看看有功功率和无功功率这两个概念。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换成其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
比如:各种照明设备将电能转换成光能,供人们生活和工作照明。单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
居民用电消耗掉的基本全是有功功率,所以缴纳的电费就是有功功率的费用。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。对外不做功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备都需要建立磁场,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)。
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,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。
为了形象地说明这个问题,举个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢。
对于一个电厂而言,我们提到某个发电机组的容量时,一般是30万机组,60万机组、百万机组,其实指的是300MW、600MW、1000MW。也就是说发电机组的容量我们是以有功功率来进行衡量的。
那么发电机组到底发不发无功呢?答案是肯定的。但是发出的无功功率是有限的,因为输电线路的容量(视在功率)是固定的,无功功率发出太多后会影响有功功率的运输。所以一般在发电侧发出部分无功,在受电侧也就是在用户侧进行无功补偿,供电所或者个人购置设备来发出无功功率。
无功功率(Q)、有功功率(P)、视在功率(S)的关系可以用以下三角形进行表示。
如果无功功率使用量远大于发出量的时候,会对整个电力系统造成影响,比如:降低发电机有功功率的输出;降低输、变设备的供电能力;造成线路电压损失增大和电能损耗的增加;造成低功率因数运行和电压下降等。
所以在用户用电时,提出了“功率因数调整电费”,根据用户功率因数(有功功率与视在功率的比)的水平高低减收或增收的电费。这就是在文章开头提到的大工业用户和用电量较大的一般工商业用户除了要缴纳有功功率费用外,还需缴纳无功功率费用。
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