为什么变压器的额定容量用视在功率表示，而发电机额定容量却用有功功率表示？

为什么变压器的额定容量用视在功率表示，而发电机额定容量却用有功功率表示？

在电力系统中，变压器和发电机的额定容量表示方式有所不同：变压器用视在功率（S）表示，而发电机则用有功功率（P）表示。这种差异源于它们在电力系统中的不同角色和性能评估需求。本文将从视在功率与有功功率的基本概念出发，深入探讨这种差异背后的原因。

视在功率与有功功率及其单位之间的关系

首先明确一个概念：W和VA量纲上是同一个单位，还包括var。

• kW是有功功率P的单位
• kVA是视在功率S的单位
• kvar是无功功率Q的单位

在交流系统中：

• 电压点乘电流为有功功率，单位为W
• 电压叉乘电流为无功功率，单位为var
• 电压有效值乘以电流有效值为视在功率，量纲为VA，用公式S = U * I表示

三者之间的关系如下：

有功功率最终转化为各种能量耗散掉，如机械能、热能；而无功功率是在电感和电容中相互交换，理想情况下本身不会被消耗。

为何变压器与发电机的单位称谓不同？

变压器

1. 变压器的功能是改变电压和电流，而非电能，几乎不产生有功损耗（忽略铁损和铜损），也即两侧容量相同。
2. 变压器的负载可能是电阻性的、电感性的或电容性的，具有不同的功率因数。这意味着变压器输出的电能中既包括了有功功率，也包括了无功功率（用于建立磁场或电场的能量）。由于变压器的使用可能连接不同性质的负载，导致功率因数变化，因而视在功率成了一个恒定值，它不受负载特性的直接影响，可以统一衡量变压器的最大传输能力。因此，用视在功率来表示变压器的额定容量，可以更准确地反映变压器的承载能力和设计极限。

发电机

1. 发电机的额定容量用有功功率表示，是因为它是用来发出有功的，兼具调整无功的功能，所以发电机组更关心有功，其装机一般采用有功单位。
2. 发电机的主要目的是向电网供电，在大多数实用场景中，用户关心的也是发电机能够提供多少有功功率，因为它直接关系到能带动多少实际负载。这与电动机的情况类似。

综上所述，变压器和发电机因其在电力系统中的不同角色，采用了不同的功率指标来标示其额定容量，这样更能贴合它们的实际应用和性能评估需求。当然，在实际应用中，也可以根据需要将发电机的额定容量换算成视在功率，或将变压器的额定容量换算成有有功功率。