電力系統中電容器的核心作用與效益解析 #
在現代電力系統中，負載同時存在著有效電力（effective power）與無效電力（invalid power）。無效電力的傳輸不僅需要較高的電壓，還會增加輸電線路的電力損失與線路電流（總電流² = 有效電流² + 無效電流²）。從經濟角度來看，若由電源（發電機）直接供給無效電力，將極為不利。因此，於靠近負載處設置電容器，直接供應無效電力，是最經濟且有效的方法。
在配電系統中，電力電容器幾乎成為供給負載所需無效電力的標準設備，這一過程也稱為改善功率因數。其帶來的主要效益如下：
一、節省電費 #
功率因數與電費計算息息相關。根據台電電價表，若用戶每月平均功率因數低於0.80，每低0.01，該月電費將增加0.1%；若超過0.80，每超過0.01，該月電費則減少0.1%。但平均功率因數超過0.95的部分不再扣減。這項調整會明確標示於每月電費通知單的功率調整費欄位。
二、減少電力損失 #
一般工廠的動力配線，依負載因素、電纜大小及長度不同，電力損失約為2%～3%。當提升功率因數後，總電流降低，進而有效減少電力損失。
三、改善供電品質 #
提升功率因數可減少負載總電流與電壓降。加裝電容器後，電壓降值的減少可用下式表示：
減少電壓降值 = (未裝前線路電流－加裝後線路電流) × 線路電阻
於變壓器的二次側安裝電容器，能有效改善功率因數並提升二次側電壓。
四、增長設備壽命 #
改善功率因數後，線路總電流減少，使原本已達飽和的變壓器、開關等機器設備及線路容量獲得釋放，進而降低溫升，延長設備使用壽命。
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