功率因數補償

Power Factor

📐 計算公式

功率因數補償：φ₁ = arccos(cosφ₁)、φ₂ = arccos(cosφ₂)；補償容量 Qc = P×(tanφ₁ − tanφ₂)（kvar）；視在功率 S₁ = P ÷ cosφ₁、S₂ = P ÷ cosφ₂、釋放容量 ΔS = S₁ − S₂；電容線電流 = Qc×1000 ÷ (3×230)（A）。校驗：P >0、兩功率因數均在 (0,1]，否則報「請輸入有效引數（功率因數 0~1）」；目標 ≤ 當前報「目標功率因數應大於當前功率因數」。判據：無固定分級，附 5 步分步計算表。

補償電容容量計算，將功率因數從當前值提升至目標值所需的電容器容量。

有功功率 P (kW)

當前功率因數 cosφ1

目標功率因數 cosφ2

📋 補償原理

補償容量公式：
Qc = P × (tanφ1 − tanφ2)
其中 φ = arccos(cosφ)，tanφ = sinφ / cosφ

補償效果：
• 視在功率由 S1 降至 S2
• 無功功率由 Q1 降至 Q2
• 線路電流隨之降低，減少損耗

經驗值：目標功率因數一般取 0.9~0.95，過高（如 0.98+）易過補償且不經濟。

📚 深度解析：功率因數補償

💡 常見使用場景

工廠功率因數分析：識別低 cosφ 裝置（電機/電焊/整流器）。
供電局考核：高壓使用者 cosφ 不達標罰款。
電費單解析：看懂力調電費（功率因數調整費）。
電容補償配置：分級自動投切，防止過補。

負載 P=100kW cosφ=0.8

S=P/cosφ=125kVA；Q=P×tanφ=75kvar；提至 0.95 需補 42kvar。

❓ 常見問題（FAQ）

cosφ 越接近 1 越好？: 0.95~1 優秀，<0.85 偏罰；但強行超 1 會過補反送無功，導致電壓升高與裝置過壓。本工具為電氣工程輔助計算，結果僅供方案設計、工程預研與教學參考，不替代正式電氣設計、IEC/NEC 標準與持證工程師的最終判定。
什麼是位移因數與失真因數？: 位移因數=基波 cosφ；失真因數=諧波造成的相位差；總功率因數=位移×失真。本工具為電氣工程輔助計算，結果僅供方案設計、工程預研與教學參考，不替代正式電氣設計、IEC/NEC 標準與持證工程師的最終判定。
如何提升功率因數？: 優先選高 cosφ 裝置、就地補償電容、合理選電機容量避免空載執行。本工具為電氣工程輔助計算，結果僅供方案設計、工程預研與教學參考，不替代正式電氣設計、IEC/NEC 標準與持證工程師的最終判定。

Item	Formula / Note	Source / Standard
Compensation capacity	Q_c = P·(tanφ₁ − tanφ₂)	IEEE Std 141 power-factor correction
Economics	Higher cosφ cuts losses and demand charges	Power supply design handbook