如果电表看到无功负载,它会记录较低的读数吗?

电器工程 功率计 电抗
2022-01-12 12:59:52

在一个家电展上,我看到这个人在兜售他的“节能器”。这家伙声称,只需将他的仪器插入电源即可将能源使用表中报告的消耗量减少四分之一。他提到了一些关于仪表看到的负载是非电阻性的......

不确定这是否是发布问题的正确论坛(请随意投票以关闭问题)......无论如何我发现自己想知道 - 这只是一个销售宣传(设备上没有保修/保证)或烟雾有火吗?

4个回答

诈骗警告。这些“节能”设备通常只是电容器,它们不会为您节省任何钱。典型的客户电能表(通常以千瓦时,kWh 计费)不受添加电容器的影响。

骗局是这样运作的:

  1. 您家中的许多负载都是电感器(冰箱电机,炉风扇)
  2. 如果您安装了一个值恰到好处的电容器,那么通向您家的电网中的电流就会减少。
  3. 骗子正确地声称某处的一些能量正在被节省。
  4. 骗子正确地声称工业使用这些电容器来省钱
  5. 骗子偷偷暗示这会以某种方式为你省钱
  6. 作为证据,骗子提供的是推荐信,而不是基本的实验室测试结果。

那么,为什么这不能为您省钱呢?这是因为,虽然电机确实会消耗额外的不必要电流,但您家一侧的电能表旨在忽略该额外电流!添加电容器不会改变您的电费。

所以能源真的被节省了,对吧?是的:否则它会加热公司发电机和您家之间的所有电力线。额外的电容器不会导致您的电机使用更少的能量。相反,它减轻了电网上的一些负载电流。电力公司从中受益……但房主却没有!

那么为什么工厂要使用这些功率因数校正电容器呢?啊,对于大多数大型工业客户来说,电力公司安装了一种不同类型的电表:一个有两个刻度盘的电表。一个刻度盘用于向客户计费实际消耗的能源,而另一个用于对浪费或“无功”能源进行计费。这些工业仪表确实可以检测感应电机消耗的过电流。工业客户需要为电网不必要的加热付费。如果他们安装了正确值的电容器,他们可以减少电费。

这带来了最后一点信息。为了减少电网中的过电流,电容器的值必须恰到好处!

如果您家中没有感应电机,那么 PFC 电容器就更不值钱了。添加 PFC 电容器将增加浪费的无功电流,而不是减少它。所以基本上这就是不诚实的一部分:出售价值未知的电容器以抵消未知数量的感应电机的影响……电力公司一开始就没有向这些电机收费。

最后,上面的#6 呢?推荐信?我怀疑这些是真的。如果你在家中安装一个非常昂贵的 PFC 电容器,你就会带来“石汤效应”。你会非常意识到任何浪费的能量。你会开始“帮助”这个设备:关灯,关掉炉子和空调,也许买更好的窗户和安装改进的绝缘材料。昂贵而毫无价值的“石头”变成了“汤”。但是,如果您跳过 PFC 电容器骗局并一开始就开始关闭热水器,您会节省更多的钱。

我认为这是一个完全合理的问题。像在你房子的侧面或电线杆上的能量计已经测量了实际的能量传递。如果您有一个纯无功负载,例如电容器,那么电能表不会增加,但您也不会获得任何能量。电容器不会变热。

但是,如果您将电流表与电容器串联,您会看到实际电流。怎么会这样?没有任何物理定律被违反,因为电压和电流相差 90 度,这是你无法单独观察的。

公用事业公司的电表测量电压乘以电流的积分,因此只测量传输的实际能量。公用事业公司不喜欢高无功负载,因为它会在输电系统中产生电流,从而浪费 I**2 * R 损耗,这是他们无法计费的。这就是为什么大型电力客户部分按功率因数收费的原因。这基本上是衡量您假设独立测量的电压和电流的乘积可以为您提供实际交付功率的距离。对于纯电阻负载,电压和电流同相,功率因数为 1。这就是公用事业公司喜欢的。最坏的情况是纯电容或纯电感负载。电压和电流相差 90 度,因此没有实际功率输出,功率因数为 0。

一般来说,电网看起来有些感应。公用事业以各种方式对抗这种情况。这些措施包括电容器组、唠叨立法者以强制电器具有更好的功率因数,以及运行发电机的相位略有不同。后者的实用术语是“无功功率”。在大多数情况下,您实际上是通过在插座中插入一个小电容来帮助实用程序。

不幸的是,有很多蛇油推销员准备利用这样一个事实,即大多数人不理解独立测量的电压乘以电流并不能为您提供交付的电力。提供更好的功率因数可能会为您节省一些费用,但 25% 的“用电量减少”听起来像是纯废话,而且您的电表已经测量了实际输送的功率。

这取决于仪表。如果仪表仅读取有功功率 (P),则插入非电阻负载不会显示在仪表上。

但是,如果仪表读取总功率(S 是 \$\sqrt{P^2+Q^2}\$,其中 Q 是无功功率),那么如果您的房屋消耗大量“感应”功率,则插入具有“容性”功率的东西确实会降低总无功功率(“感性”功率与“容性”功率相抵消)。如果在上面的等式中你最小化 Q,你会最小化 S,这会最小化你的账单。

我不知道他们在美国是如何计费的,但如果电表只读取有功功率,那么这个设备就是假的。如果它显示为 S,我非常怀疑,您可能会遇到小额账单。

我要补充的一点是,如果您以某种方式计算出适当数量的电容器组以用于抵消国内电网中多余的无功功率,那么使用细线而不是粗线可以节省一些钱当您在家中安装一些大型电器时使用过。无功电流可能不会在家用电表中记录下来,但会在家庭布线中流动。