一文讲清kVA、kW和kVar
一文讲清kVA、kW和kVar
在电力系统中，kVA、kW和kVar是三个重要的度量单位，它们分别代表视在功率、有功功率和无功功率。这些概念看似复杂，但理解它们对于掌握电力系统的运行原理至关重要。本文将通过详细的解释和实例计算，帮助读者轻松掌握这些基本概念。
kW：实际工作的功率
kW，即千瓦，是物理学中的功率单位，等于1000瓦特。在电学领域，千瓦时和度是完全相等的，只是称谓不同。一部功率为5kW的电器，在理想状态下每小时消耗的电能就是5千瓦时。kW也被广泛用于汽车、发电机、电动工具等许多设备和产品中，以及电力系统中。电力公司通过计算用户消耗的kW数来收取电费。这个是实实在在的“干活的力气”，比如让电机转、灯泡亮、空调制冷，都是它在发挥作用。
kVar：维持系统的无功功率
kVar，是指无功电量的单位，常用于电力系统中表达无功功率大小。无功功率是指不进行功率转换的电能，主要用于电力设备的电磁、电容和电感元件。kVar的大小直接影响电网的稳定性、电力设备的使用寿命和电能质量。因此，在电力系统的设计和运行中，需要对无功功率进行控制和补偿。虽然它不“干活”，但它维持电机的磁场、变压器的电磁转换，也是必不可少的。
kVA：总功率的度量
kVA，即千伏安，是一个用于表示电力系统中的视在功率的单位。它由“K”(千)、“V”(伏特，电压单位)和“A”(安培，电流单位)组成。kVA包含了有功功率和无功功率，有功功率是实际用于产生功效的功率，例如运行电动机、加热器等设备时产生的实际功率。kVA是变压器中的容量、视在功率的度量单位，它的大小和功率因数有关。在电力工程、电气设备设计和电力供应规划等领域，kVA常被用来表示电路或设备所需的总功率容量。是这俩的“总和”，是电力系统中实际流动的“总功率”。
换句话说，变压器既要负责传输有功功率，还得承载无功功率，就像工厂老板既得发工资（有功），又得交房租（无功）。所以，用kVA标示容量，表示它能“搬运”的总能量
实例计算：1000kVA变压器的承载能力
以1000kVA变压器可以承受多少kW的用电量为例计算
这个问题首先涉及到一个概念，那就是kVA和kW之间的关系及区别。
kVA（千伏安）是视在功率的单位，kW（千瓦）则是有功功率的单位。除了视在功率和有功功率以外，还有无功功率，无功功率的单位是kvar（千乏）。
那有功功率、无功功率、视在功率它们有啥区别呢？
- 有功功率是用电器实际消耗的功率，即电能转换为其他形式能量。
- 比如日常大家所交的电费，交的就是有功电量；
- 无功功率是指某些设备并没有真正消耗电，它只是暂时把电存起来的那部分功率。
- 比如某个用电设备里面有电容/线圈，那这个设备在工作的时候，电容/线圈就会一直处于充电放电状态。因为电容/线圈一直充电放电，并没有真正消耗电，所以把这一部分功率叫无功功率。
- 视在功率是指电源提供的总功率。
- 电源（一般都是指变压器或者发电机）它除了要给用电设备提供有功功率以外，还需要提供无功功率。原因很简单，用电设备里面的电容虽然不耗电，但是它一直在充电放电，所以也需要占用电源一部分容量。
搞清楚这些以后，我们再来看它们之间的关系，这就要讲到另外一个概念了---功率因数。一个电源能提供多少有功功率，这取决于功率因数。
功率因数
功率因数是指有功功率和视在功率的比值，一般用cosφ表示。
举个例子，一个1000kVA的变压器，在功率因数cosφ=0.6时，它可以输出600kW的有功功率；但是当功率因数cosφ=0.9时，它可以输出900kW的有功功率。
如果按1度电1块钱，在功率因数0.6时，该变压器可以产生600块/小时的经济效益；当功率因数达到0.9时，该变压器却可以产生900块/小时的经济效益。其实提高功率因数的作用远不止这么简单，还有很多，这里就不多说了。
本题分析
有了上面的基础以后，再来解释本题就游刃有余了。
变压器的容量单位是kVA（千伏安），而用电设备的功率单位是kW（千瓦），两者的区别是计算设备功率kW的时候是需要乘功率因数的，就是说1000kVA容量的变压器，只有在功率因数为1的情况下，才会能满载输出1000kW的功率，但是在实际应用中基本不可能。
在设计的时候，需要留有一定的余量，一般按照90%的符合率计算，比较经济合理，即1000×0.9=900kVA。如果我们通过功率补偿，把功率因数补偿到0.95及以上，那么该变压器可以输出900×0.95=855kW有功功率。
注意：电力公司要求功率因数必须0.9以上，不然会有处罚；但是功率因数不能超过1，否则系统电压会升高，影响系统正常运行。
题目中说，1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电，现在又加了600kW的用电设备，总共用电设备的有功功率达到了800kW，依然没有超过计算值。
所以，1000kVA的变压器原来给200kW的用电设备供电，现在又加了600kW的用电设备，只要我们能把功率因数提高到需要的数值，变压器完全能够长期安全运行。
总的来说，kVA、kW和kVar都是电力系统中重要的度量单位，它们分别代表了视在功率、实际功率和无功功率，为电力系统的稳定运行和设备的设计提供了关键的参数依据。