简述PFC及其优点

PFC是什么?

电力有交流和直流两种，为了方便电力的输送，世界上的商用电力都采用交流方式，把电力输送到用户手上。然而就交流的电路而言，除了电阻性负载之外，其它任何负载的电流与电压的相位角度都不会相同。只有相位相同的部份会产生能量，称之为“实功”，相位不相同的部份不会产生能量，称之为“虚功”，而电流和电压之间的相角差则称之为“功率因子”，英文称为Power Factor，而简称为PF。为了使计算和量测更方便，PF的新定义为 “实功÷〔电压×电流〕”。

PFC为英文Power Factor Correction的简称，是功率因子的改善措施。

PFC的用途

PFC是用来改善电子或电力设备和器具的 PF的装置，以便提高配电设备及其配线的利用率，以降低设备的装置容量。因为虚功不但不是真正的能量，而且在电力传输时会产生能量的损失，并且占用各种电力设备及线路的电流容量。在欧美及日本等先进开发国家，政府对能源的使用效率有更高的要求，所以有些国家规定电子和电气器具的PF必须达到某一水平以上，才能在市场上销售。这种要求在消费性电子产品和家用电器更为显著，这也是现在市场上这类产品大都有PFC的主要原因

PFC有什么好处

一、节省营运电力成本

台湾电力公司规定PF低于80﹪时，每低1﹪必须加收0.3的电费，而PF高于80﹪时，每高1﹪必须减收0.15 ﹪的电费。

（1）电力公司加收电费以惩罚低PF的用户

功率因子小于80％必须增加的电费如下：

（2）电力公司减收电费以鼓励高PF的用户

华仪有PFC的变频电源的PF为95﹪以上，依照电力公司的规定，PF每高1﹪则减收0.15﹪的电费，其它相关数据如下表：

功率因子大于80％可以节省的电费如下：

（3）有PFC比无PFC的变频电源所节省的总电费

如果以华仪有PFC的变频电源和一般没有PFC的变频电源比较，使用华仪有PFC的变频电源可以节省的电费如下：

二、节省自用配电厂设备的装置容量

电力公司对于工业用电依照电力容量的需求分成低压、高压和特高压等三种方式。一般而言，容量在100KW以下都会允许采用低压供电，而100KW以上则采取高压或特高压供电，需求容量越大则供电电压越高。其配电厂所需要的开关设备（Power Distribution Circuit）如下表所示。

至于配电设备和器材料的价格通常为电压越低则价格越低，电压越高则价格越高，电流越小则价格越低，而电流越大则价格越高，并非等比例的价格状态，而是呈现级数的倍增状况。

就一般工厂而言，对电力的需求通常是以马力（Hourse Power – HP）或KW为计算的基础，而1HP是0.746KW。但是除电热器之外所有电力设备的PF绝对小于1，所以配电设备和器材的电流或容量绝对大于以HP或KW所计算的电流或容量。如果PF越高则电流或容量会与HP或KW计算的电流越接近，反之则电流或容量会远大于以HP或KW所计算的电流或容量。以下是电力供应和电力需求的数据以作为PF高或低对配电设备和器材影响的计算依据。

（1）节省高压遮断器、高压开关及高压线路器材

高压遮断器、高压开关及高压线路器材等是以电流为计算之基础，而高压变压器的效率通常为98％。下表为不同 PF的计算结果：

（2）节省高压变压器

高压变压器是以容量KVA为计算基础，下表为不同PF的计算结果：

（3）节省低压开关及低压线路器材

低压开关及低压线路器材等是以电流为计算之基础，下表为不同PF的计算结果：

（4）节省设备端低压开关及低压线路器材

低压开关及低压线路器材等是以电流为计算之基础，所节省的数值与（3）相同。

（5）节省备用发电机容量

备用发电机是以容量KVA为计算基础，下表为不同PF的计算结果：

PFC有何边际利益？

由于变频电源的PF和电力供应的电流或容量有绝对的关联，低PF不但会增加电流或容量，并且也会提高施工的困难度。所以低PF的变频电源不但会增加配电设备的费用，而且也会由于施工困难提高而大幅提高施工的费用。配电设备和线路的规格都有其特定的级距，电流大或容量高很容易造成被迫使用高一级距的配电设备或电路，因此现象所增加的费用不是以等比的方式上升，而会是以级数的方式上涨。如果使用华仪有PFC的变频电源，不但可以减少配电设备和电路的电流或容量，也可以大幅降低被迫使用高一级距的配电设备和电设的风险。

工厂不断的扩充，新设备不断的引进，当初设厂时所规划的备用电力的电流和容量也会越来越不足。如果使用华仪有PFC的变频电源，应可大幅降低这方面的压力。

如果变频电源为工作现场的新增设备，由于配电设备和电路为既有的装置，电流越大一定会产生越多的困扰和难题。如果使用华仪有PFC的变频电源（如华仪生产的6300系列、6400系列、6500系列）应该会让困扰和难题减少，甚至不会产生任何困扰和难题