请问如何看懂工业企业电费单？

供电局电费单怎么看?

你也许对电气原理与公式毫无兴趣，但你一定想知道电费账单上花的是什么钱。有的企业在电费上花了很多冤枉钱，却浑然不知。

先来看两张电费账单，第一张：

这是一张普通民用电费发票，用电量为331+52=383度，电费的计算为331×0.617（峰价）+52×0.307（谷价）=204.23+15.96=220.19元。这张账单没啥问题，谁都看得懂。这里需指出电量的概念和单位。电量就是消耗的电能，电量、功率、时间可类比于距离、速度、时间，因此，电功率就是做功的速度，即电量=电功率×用电时间。没有特别的名称来表示电量单位，就用功率的单位“千瓦”和时间的单位“小时”连起来表示---千瓦时，即我们常说的“度”。1度电能使25W的灯泡亮40个小时，1000W的电饭煲烧1小时，1匹的空调开1.36小时，等等。

第二张：这是某企业收到的电费账单：

这张单子比民用电单子复杂多了，请放大了看倒数第四行。有功电量29500，无功电量7500，这是什么意思呢？这就要说到有功功率和无功功率了。

1、交流电功率如何定义？

与直流电功率不同的是，交流电有有功功率和无功功率之分。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为目标形式能量（如光能、机械能、热能）的电功率。比如，各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明；5.5kW的电动机就是把5.5kW的电力转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒。无功功率比较抽象，它是在电气设备中建立和维持磁场所需的电功率。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要从电网吸取无功功率。比如，40W的日光灯，除需40W有功功率来发光外，还需80VAR左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对提供目标能量没有贡献，才被称之为无功。但无功功率并非真的是无用功，它的用处很大。电动机工作时需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器就不会吸合。

2、电功率是否等于有功功率+无功功率？

那么用户消耗的电功率是不是有功功率和无功功率的简单相加呢？这里就要说到负载性质了。交流电通过不同负载时，其电压和电流不一定是同步变化的，比如，电感负载，其电流的建立在电压建立之后。

在交流电路中，电压与电流之间的相位差（相位角 φ）的余弦叫做功率因数（Power Factor，简称PF），用cosφ表示。如白炽灯泡、电阻炉等电阻负载的功率因数为1（φ=0°），一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。如图1所示：

图1 不同负载的功率因数

这就有了功率三角形，如图2所示：

图2 功率三角形

水平直角边表示有功功率，竖直直角边表示无功功率，斜边称为视在功率（即总功率）。图2中各字母含义如下：

S：视在功率（apparent power），单位kVA（kilo Volt Ampere）；

Q：无功功率（reactive power），单位kVAR（kilo Volt Ampere Reactive）；

P：有功功率（active power），单位kW（kilo Watt）

U：交流电压（AC voltage）

I：交流电流（AC current）

φ：相位角（phase angle）

所以，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，发电厂需要提供的视在功率是根号有功功率和无功功率的平方和，即：

如果你类比一下啤酒原理，就不难理解PF（啤酒好坏，估计也有个啤酒因数衡量吧）。我们不要喝泡沫，但没了泡沫的酒还是啤酒吗？

功率计算举例：

400V、30A的单相感性负载，电流滞后电压40°。则根据功率三角形

S= 400V x 30A/ 1000 = 12 kVA ；

Q= 400V x 30A x sin 40° / 1000 = 7.7135 kVAR ；

P= 400V x cos 40°/1000 = 9.1925 kW 。

3、功率因数高点好，还是低点好？

作为电力公司（utility company），他希望给用户提供的电功率尽可能用来作有用功，因为收电费是按有功电量计算的。普通居民用户的电能表计量的是有功功率消耗，而不计无功功率消耗。但是，工业工厂用电就不一样了。工业车间里有大量的感性负载（如各种电机），如果功率因数低，电路用于交变磁场转换的无功功率就大， 这样就降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求，如果达不到标准（如0.9以上），就要对企业罚款（power factor penalty）。反之，则给予奖励。

仍拿啤酒作例子，显然，第三杯啤酒泡沫最多，相当于无功功率最高，功率因数最低，浪费的美元最多。

4、如何提高功率因数？

为了免遭电力公司罚款，必须提高功率因数，以减少无功功率，所以大型工厂都安装无功补偿设备（power factor correction unit），其实就是安装电容（capacitor），目的是把电流和电压所差的相位角补回来，这样就不需消耗电网的功率了。如图3所示：

图3 带功率因数补偿的电力流

5、还记得那第二张账单吗？

我们整理放大了看：

有功总电量=8860+9570+7710+1140+930+1290=29500（千瓦时）；这些是要付钱的，按峰、平、谷单价将最后一栏金额相加，再加基本电费12000元，共计33741.60元；可这与最后的结算电费（33499.54元）不符啊？少付了242.06元。

我们从账单上发现，该用户的功率因数0.97，**超出规定的0.9（力调标准），所以电力公司给予奖励。查表得调整系数-0.75（负值代表奖励），奖励（力调电费）=33741.60×0.75=242.06元。注：力调就是功率因数调整的意思。

最后结算电费是33741.6-242.06=33499.54元。

现在该对你的电费账单（utility bill）有新的认识了吧？看懂它真的很重要。希望你的消费明明白白，作为企业主，要管理好设备，采取措施，比如加装电容补偿装置，降低功率因数，争取少罚款。