和變壓器打過(guò)交道的人都知道供電局有一張最常用的罰單——力率電費。什么叫“力率電費”呢？說(shuō)白了就是由于用電變壓器的功率因數低。那究竟這個(gè)“功率因數”是什么，又是怎么計算的呢？今天我力爭用最白話(huà)的語(yǔ)言，將這個(gè)問(wèn)題解釋清楚。

有功功率和無(wú)功功率
首先我們要知道什么是有功功率，什么是無(wú)功功率。顧名思義，有功功率就是值電器做了有用功，什么叫有用功呢？比如一個(gè)燈泡，它的用途就是照明，那么它亮起來(lái)了，電能轉換成熱能和光能，這就叫有用功。但并不是所有電器都可以這么完美的，以電動(dòng)機為主的電器，在工作時(shí)就沒(méi)有這么老實(shí)——電動(dòng)機正常運轉，電能轉換成熱能和機械能，這當然是最理想的狀態(tài)。但大多數情況下，變壓器或電動(dòng)機在運行時(shí)，會(huì )在機器內部產(chǎn)生磁場(chǎng)。這部分磁場(chǎng)會(huì )消耗一部分電能，這部分電能的消耗，即看不見(jiàn)又摸不著(zhù)，完全實(shí)在機器內部進(jìn)行轉化，沒(méi)有對外做功，因此被叫做“無(wú)功功率”。

換句話(huà)說(shuō)，能夠通過(guò)做功，將電能轉化成熱能、光能或機械能這類(lèi)看得見(jiàn)或感受的到的能量的，就叫做“有功功率”；將電能轉化為磁場(chǎng)能的，就叫做“無(wú)功功率”。但是電動(dòng)機和變壓器等設備在工作時(shí)，將一部分電能轉化成磁場(chǎng)能是必經(jīng)的階段，沒(méi)有磁場(chǎng)，這些機器也就無(wú)法正常工作。舉個(gè)例子，我們用水桶挑水，挑水費得力氣，就叫做有功功率，這部分是看得見(jiàn)摸得著(zhù)的；但是挑空桶費的力氣，就叫做無(wú)功功率，這部分消耗看不見(jiàn)摸不著(zhù)，卻是不可避免的。

但話(huà)又說(shuō)回來(lái)了，挑空桶費的力氣，雖然不可避免，但是不是越小越好呢？

功率因數
那么，電路中產(chǎn)生了多少有功功率、多少無(wú)功功率呢？為了表述這兩者的關(guān)系，我們提出了一個(gè)參數——功率因數。功率因數只用來(lái)表述用電效率，沒(méi)有實(shí)際意義，也沒(méi)有單位。

為此，我們引入了另一個(gè)概念，叫做視在功率。視在功率，就是功率的實(shí)際有效值。視在功率2=有功功率2+無(wú)功功率2（直角三角形關(guān)系）。也就是說(shuō)，無(wú)功功率越小，視在功率的數值就越接近有功功率，當無(wú)功功率=0時(shí)，視在功率=有功功率。

功率因數就是在這個(gè)基礎上對電路的進(jìn)一步衡量，功率因數=有功功率÷視在功率。因此，功率因數的最大值為1。我國對功率因數也有著(zhù)嚴格的規定，100KVA以上的變壓器，功率因數不得低于0.9；農業(yè)用戶(hù)功率因數不得低于0.8；其它用電用戶(hù)功率因數不得低于0.85。如果實(shí)際功率因數低于該項數值，就要面臨供電局的罰款（力率電費）。

那么，為什么供電局要對功率因數低的用戶(hù)進(jìn)行額外收費（罰款）呢？這就要說(shuō)到功率因數低的后果了。

功率因數低的后果
對于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，功率因數低是沒(méi)有任何影響、也沒(méi)有任何感覺(jué)的。因為提高功率因數，需要在變壓器端進(jìn)行，因此供電局的力率電費，也是針對變壓器擁有者而言的。功率因數低，對于電網(wǎng)和用戶(hù)來(lái)說(shuō)，危害都是極大的。

功率因數低，說(shuō)明了電路中的無(wú)功功率較多。什么會(huì )導致無(wú)功功率高呢？變壓器、電動(dòng)機老舊，或電路中電動(dòng)機數量較多，都會(huì )導致無(wú)功功率升高。無(wú)功功率升高，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)和電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，都是一大隱患。

無(wú)功功率過(guò)高（功率因數低）的危害如下：
1、用電設備需要從電源端取得有用功功率和無(wú)用功功率，如果電源端對無(wú)用功率的儲備不足，勢必會(huì )造成機器無(wú)法產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)，也就無(wú)法達到額定功率，無(wú)法正常運轉。
2、造成電網(wǎng)輸送容量降低。
3、無(wú)功功率不可控，會(huì )增加設備和線(xiàn)路的磨損。

一般電網(wǎng)能夠提供的無(wú)功功率遠遠達不到用電單位的用電需求， 因此，用電單位一般會(huì )使用無(wú)功補償設備來(lái)自行滿(mǎn)足自身對無(wú)功功率的需求。