买UPS和变压器先看铭牌,上面标的是kVA不是kW,这就是视在功率。有人拿5kVA的UPS去带5kW的设备,结果报警跳保护,问题就出在没算功率因数。
基本公式:S=UI
视在功率S等于电压U乘电流I,单位伏安,大功率用千伏安。单相电路直接相乘:220伏乘10安,视在功率2200伏安,也就是2.2kVA。三相电路再乘个根号3,即约1.732乘线电压乘线电流。配电时导线粗细、断路器规格,都按视在功率算出的电流来定,这条不能省。叫「视在」是因为它是从电压电流表面看过去的功率,还没扣除来回倒腾的无功成分。家里常见的电吹风、电热水壶是电阻性负载,功率因数接近1,kVA和kW几乎相等;带电机的空调、洗衣机是电感性负载,两者差距才明显。
功率三角形把三个功率绑一起
有功功率P是真正干活做功的部分,单位千瓦;无功功率Q在电感电容之间来回倒腾,不消耗但占容量,单位千乏;视在功率S是两者的合成,关系是S的平方等于P的平方加Q的平方。功率因数等于P除以S,越接近1利用率越高。反过来算最常用:设备有功4kW、功率因数0.8,需要视在容量5kVA,变压器和UPS按5kVA往上再加余量选型。
功率因数低说明无功占比大,工厂里用并联电容补偿,电费单上的功率因数调整电费就是冲这个来的。家用电器的功率因数一般都比较高,日常不用专门管。一个直观的数:视在功率5kVA、功率因数0.6的负载,有功只有3kW,剩下2kVA都在无功里打转,线和变压器白白背着一大半容量。
动手算一遍就懂了
一台设备额定220伏、电流18安,视在功率约3.96kVA;功率因数0.85,有功功率约3.4kW。选UPS时还要看它的输出功率因数:标5kVA、功率因数0.9的机器,能长期带的有功大约4.5kW,再留两成余量更稳。
记三条:选容量看kVA,算电费发热看kW,导线和断路器按S算出的电流定。急用时铭牌kVA乘0.9,基本就是能长期带住的kW数。算不准就把设备的功率因数查出来套公式,比拍脑袋留余量靠谱。