電器、UPS、發電機和配電設備可能同時標示 W、VA、var 或 PF。它們不是可以直接互換的同一單位：W 表示有功功率，VA 表示視在功率，var 表示無功功率；只有已知功率因數時，才能在 kW 和 kVA 之間換算。本文整理正弦交流電的常用速算公式，並提醒非線性負載、三相不平衡及設備銘牌限制會令實際量測和簡化公式不同。查核日期：2026-10-05。
功率單位快速換算方法表
| 換算項目 | 公式 | 例子 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| W → kW | W ÷ 1,000 | 1,500 W = 1.5 kW | 只換功率前綴 |
| kW → W | kW × 1,000 | 2.4 kW = 2,400 W | 有功功率常用單位 |
| VA → kVA | VA ÷ 1,000 | 1,500 VA = 1.5 kVA | 只換功率前綴 |
| kVA → VA | kVA × 1,000 | 2.4 kVA = 2,400 VA | 視在功率常用單位 |
| var → kvar | var ÷ 1,000 | 1,500 var = 1.5 kvar | 無功功率常用單位 |
| kvar → var | kvar × 1,000 | 2.4 kvar = 2,400 var | var 和 VA 量綱相同，但表示不同功率量 |
| kW → kVA（已知 PF） | kW ÷ PF | 1.0 kW ÷ 0.8 = 1.25 kVA | PF 必須是 0 到 1 的比值 |
| kVA → kW（已知 PF） | kVA × PF | 1.25 kVA × 0.8 = 1.0 kW | 相同 kVA 下，PF 越低，可用 kW 越少 |
| kWh → kW（已知時數） | kWh ÷ 小時 | 2 kWh ÷ 2 h = 平均 1 kW | 這是能量除以時間，與 VA／PF 不同 |
有功、視在、無功功率和功率因數
| 符號／單位 | 名稱 | 代表什麼 | 常見例子 |
|---|---|---|---|
| P（W、kW） | 有功功率／實功率 | 平均實際轉為機械功、熱、光或其他可用能量的功率 | 馬達軸功、電熱器發熱、照明功率 |
| S（VA、kVA） | 視在功率 | 交流電壓和電流有效值的乘積；供電端和設備容量常以此表示 | UPS、變壓器、發電機的 VA／kVA 額定 |
| Q（var、kvar） | 無功功率 | 電場或磁場中往返交換的功率成分；不等於有用能量消耗 | 感應馬達、變壓器、電容補償設備 |
| PF | 功率因數 | 有功功率與視在功率的比值，PF = P ÷ S |
PF 0.8 時，1 kVA 視在容量對應 0.8 kW 有功功率 |
PF 是 P 和 S 的比值，不等同電器把電能轉成熱、光或機械輸出的整體效率。理想正弦交流的功率三角形滿足 S² = P² + Q²，且 PF = cos φ；三相公式則適用於平衡三相系統。若電流波形含諧波或負載不平衡，真功率因數仍以有功功率與視在功率之比理解，但不能一概用單一相位角的 cos φ 或上述功率三角形代表；應看儀表或設備資料中的 true PF、displacement PF 等欄位定義。
功率因數快速對照表
以下按 P = S × PF 計算，列出設備輸出 1 kVA 視在功率時對應的有功功率，以及提供 1 kW 有功功率所需的理想視在功率。這是數學換算，不代表設備在該功率因數下必然能輸出該數值。
| 功率因數 PF | 1 kVA 可對應有功功率（kW） | 提供 1 kW 需視在功率（kVA） | 說明 |
|---|---|---|---|
| 0.50 | 0.50 | 2.00 | 低 PF 需要較多電流與視在容量 |
| 0.60 | 0.60 | 1.67 | 小數結果四捨五入 |
| 0.70 | 0.70 | 1.43 | 小數結果四捨五入 |
| 0.80 | 0.80 | 1.25 | UPS 常見換算示例值之一，仍以實際銘牌為準 |
| 0.85 | 0.85 | 1.18 | 設備額定 PF 未必固定為此值 |
| 0.90 | 0.90 | 1.11 | 小數結果四捨五入 |
| 0.95 | 0.95 | 1.05 | 小數結果四捨五入 |
| 0.98 | 0.98 | 1.02 | 小數結果四捨五入 |
| 1.00 | 1.00 | 1.00 | 理想單位功率因數 |
例：UPS 標示最大 1,000 VA、PF 0.8，換算的有功功率上限為 1,000 × 0.8 = 800 W。但若該 UPS 銘牌同時標示最大輸出 900 W 和 1,000 VA，負載必須同時低於兩項上限；不能只選較大的數字使用。
單相與平衡三相功率速算
公式中的電壓和電流皆採 RMS 有效值；三相公式的 V線 是線對線電壓、I線 是線電流，適用於平衡三相系統的常用估算。
| 電源／負載 | 有功功率 P | 視在功率 S | 無功功率 Q（正弦波） | 用來估算電流 |
|---|---|---|---|---|
| 直流 DC | P = V × I |
不用交流 PF 換算 | 不適用交流無功功率公式 | I = P ÷ V |
| 單相交流 | P = V × I × PF |
S = V × I |
Q = V × I × sin φ |
I = P ÷ (V × PF) |
| 平衡三相交流 | P = √3 × V線 × I線 × PF |
S = √3 × V線 × I線 |
Q = √3 × V線 × I線 × sin φ |
I線 = P ÷ (√3 × V線 × PF) |
例：單相 230 V 負載，若有功功率為 1,000 W、PF = 0.8，理想額定電流估算為 1,000 ÷ (230 × 0.8) ≈ 5.43 A。三相不平衡、馬達啟動電流、諧波、溫升、電線長度和保護裝置額定都會改變實際設計；這張公式表不取代電氣設計或安裝規範。
平衡三相例：線電壓 400 V、總有功功率 10 kW、PF = 0.8 時，線電流約為 10,000 ÷ (√3 × 400 × 0.8) ≈ 18.0 A。此估算不包含啟動電流、諧波或不平衡修正。
什麼情況不能只用 W ÷ PF 換算
| 情況 | 為什麼單一公式可能不足 | 應查什麼 |
|---|---|---|
| UPS、變壓器、發電機 | 設備可能同時有最大 W、VA／kVA 電流限制 | 銘牌上的兩種上限、瞬間過載能力和負載類型 |
| 電子電源、變頻器、LED 驅動器 | 非正弦電流可能有諧波；真 PF 不一定等於相位角的 cos φ | 真功率因數、THD、輸入電流和儀表量測方法 |
| 三相不平衡負載 | 各相電流不同，總功率不能總是用單一相的電壓電流相加近似 | 各相讀值、系統量測標準及電表手冊 |
| 馬達啟動或間歇負載 | 啟動電流和暫態負載可能高於穩態額定值 | 啟動 VA、堵轉／浪湧電流、負載持續時間 |
| 電費與累積用電量 | kW 是功率，kWh 是時間累積的有功電能 | 電表計量項目、時間區間及電價；不要把 kVA 直接當 kWh |
| 無功電費或電容補償 | var／kvar 與 kW 不可直接相加成一般用電量 | 電力公司計費規則、負載功率因數和工程設計計算 |
相關單位怎麼分
| 單位 | 代表項目 | 對應能量單位（經過時間後） |
|---|---|---|
| W、kW | 有功功率 P | Wh、kWh |
| VA、kVA | 視在功率 S | VAh、kVAh |
| var、kvar | 無功功率 Q | varh、kvarh |
若要計算電費或電池可用電量，先看有功電能 Wh／kWh；若要配 UPS、變壓器或發電機，還要看 VA／kVA 與最大 W／kW。W、VA 和 var 在純 SI 維度上相同，但在電力工程中各自標記不同物理量，不能省略符號直接互換。
來源與延伸閱讀
- Schneider Electric：Active, Reactive and Apparent Power（單相與三相馬達的 W、kW、kVAR、kVA 功率公式）
- Schneider Electric：UPS Watts 與 VA 的差別（VA × PF 與 W、kW 的 UPS 額定換算）
- Fluke：Power Factor Formula（真功率與視在功率的比值，以及功率因數影響）
- IEEE：Reactive Power（無功功率、功率因數及正弦相位角關係）
- 功率與電能換算：功率乘上時間可得到累積電能；kW 和 kWh 的關係已在前文說明。
本表公式適合基本單相或平衡三相正弦交流估算。實際供電、發電機／UPS 容量、電線及保護設備設計，應依產品銘牌、負載波形和所在地規範確認。查核日期：2026-10-05。
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