問 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)問題首先涉及到一個(gè)概念，那就是kVA和kW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，還有無功功率，無功功率的單位是kvar（千乏）。

那有功功率、無功功率、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，還需要提供無功功率。原因很簡單，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，我們再來看它們之間的關(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)不止這么簡單，還有很多，這里就不多說了。

【本題分析】

有了上面的基礎(chǔ)以后，再來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。如果我們通過功率補(bǔ)償，把功率因數(shù)補(bǔ)償到0.95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，1000kVA的變壓器原來給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，依然沒有超過計(jì)算值。

所以，1000kVA的變壓器原來給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，變壓器完全能夠長期安全運(yùn)行。

（文章來源：電力合伙人）

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With the above foundation, it will be easy to explain this question. The capacity unit of a transformer is kVA (kilovolt ampere), while the power unit of electrical equipment is kW (kilowatt). The difference between the two is that when calculating the equipment power kW, the power factor needs to be multiplied. That is to say, a transformer with a capacity of 1000kVA can only output 1000kW of power at full load when the power factor is 1, but it is basically impossible in practical applications. When designing, it is necessary to leave a certain margin, usually calculated based on a 90% compliance rate, which is more economical and reasonable, that is, 1000 × 0.9=900kVA. If we compensate the power factor to 0.95 or above through power compensation, then the transformer can output 900 × 0.95=855kW active power. Attention: The power company requires that the power factor must be above 0.9, otherwise there will be penalties; But the power factor cannot exceed 1, otherwise the system voltage will rise, affecting the normal operation of the system. The title states that a 1000kVA transformer originally supplied power to 200kW of electrical equipment, and now an additional 600kW of electrical equipment has been added. The total active power of the electrical equipment has reached 800kW, which still does not exceed the calculated value. So, a 1000kVA transformer originally supplied power to 200kW electrical equipment, and now an additional 600kW electrical equipment has been added. As long as we can increase the power factor to the required value, the transformer can operate safely for a long time. The copyright of this article belongs to the original author. If there is any infringement, please contact us for deletion