問(wèn) 題

“有一臺(tái)1000kVA的老式變壓器，現(xiàn)有負(fù)荷約200kW，如果要增加約600kW的新負(fù)載，這臺(tái)變壓器能否承受？”

這個(gè)問(wèn)題首先涉及到一個(gè)概念，那就是kVA和 k W之間的關(guān)系及區(qū)別。

kVA（千伏安）是視在功率的單位，kW（千瓦）則是有功功率的單位。除了視在功率和有功功率以外，還有無(wú)功功率，無(wú)功功率的單位是kvar（千乏）。

那有功功率、無(wú)功功率、視在功率它們有啥區(qū)別呢？

有功功率是用電器實(shí)際消耗的功率，即電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量。

比如日常大家所交的電費(fèi)，交的就是有功電量；

無(wú)功功率是指某些設(shè)備并沒有真正消耗電，它只是暫時(shí)把電存起來(lái)的那部分功率。

比如某個(gè)用電設(shè)備里面有電容/線圈，那這個(gè)設(shè)備在工作的時(shí)候，電容/線圈就會(huì)一直處于充電放電狀態(tài)。因?yàn)殡娙?線圈一直充電放電，并沒有真正消耗電，所以把這一部分功率叫無(wú)功功率。

視在功率是指電源提供的總功率。

電源（一般都是指變壓器或者發(fā)電機(jī)）它除了要給用電設(shè)備提供有功功率以外，還需要提供無(wú)功功率。原因很簡(jiǎn)單，用電設(shè)備里面的電容雖然不耗電，但是它一直在充電放電，所以也需要占用電源一部分容量。

搞清楚這些以后，我們?cè)賮?lái)看它們之間的關(guān)系，這就要講到另外一個(gè)概念了---功率因數(shù)。一個(gè)電源能提供多少有功功率，這取決于功率因數(shù)。

【功率因數(shù)】

功率因數(shù)是指有功功率和視在功率的比值，一般用cosφ表示。

舉個(gè)例子，一個(gè)1000kVA的變壓器，在功率因數(shù)cosφ=0.6時(shí)，它可以輸出600kW的有功功率；但是當(dāng)功率因數(shù)cosφ=0.9時(shí)，它可以輸出900kW的有功功率。

如果按1度電1塊錢，在功率因數(shù)0.6時(shí)，該變壓器可以產(chǎn)生600塊/小時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益；當(dāng)功率因數(shù)達(dá)到0.9時(shí)，該變壓器卻可以產(chǎn)生900塊/小時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。其實(shí)提高功率因數(shù)的作用遠(yuǎn)不止這么簡(jiǎn)單，還有很多，這里就不多說(shuō)了。

【本題分析】

有了上面的基礎(chǔ)以后，再來(lái)解釋本題就游刃有余了。

變壓器的容量單位是kVA（千伏安），而用電設(shè)備的功率單位是kW（千瓦），兩者的區(qū)別是計(jì)算設(shè)備功率kW的時(shí)候是需要乘功率因數(shù)的，就是說(shuō)1000kVA容量的變壓器，只有在功率因數(shù)為1的情況下，才會(huì)能滿載輸出1000kW的功率，但是在實(shí)際應(yīng)用中基本不可能。

在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要留有一定的余量，一般按照90%的符合率計(jì)算，比較經(jīng)濟(jì)合理，即1000×0.9=900kVA。如果我們通過(guò)功率補(bǔ)償，把功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95及以上，那么該變壓器可以輸出900×0.95=855kW有功功率。

注意：電力公司要求功率因數(shù)必須0.9以上，不然會(huì)有處罰；但是功率因數(shù)不能超過(guò)1，否則系統(tǒng)電壓會(huì)升高，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

題目中說(shuō)，1000kVA的變壓器原來(lái)給200kW的用電設(shè)備供電，現(xiàn)在又加了600kW的用電設(shè)備，總共用電設(shè)備的有功功率達(dá)到了800kW，依然沒有超過(guò)計(jì)算值。

所以，1000kVA的變壓器原來(lái)給200kW的用電設(shè)備供電，現(xiàn)在又加了600kW的用電設(shè)備，只要我們能把功率因數(shù)提高到需要的數(shù)值，變壓器完全能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

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