Hệ số công suất là gì? Cos phi (cos φ) nghĩa là gì

Công suất thực là phần điện biến thành việc có ích, công suất phản kháng là phần thiết bị cần để tạo từ trường, còn công suất biểu kiến là tổng lưới điện phải cấp cho cả hai phần.

Nguồn: U.S. Department of Energy, "Reducing Power Factor Cost"; Nghị định 18/2025/NĐ-CP, Phụ lục (xem 26/9/2026).

Ba đại lượng ghép thành một tam giác vuông như ảnh đầu bài: P là cạnh ngang, Q là cạnh đứng, S là cạnh huyền, nên S² = P² + Q². Góc φ giữa P và S càng nhỏ thì cos φ càng gần 1 và phần phản kháng càng ít.

Các khái niệm nền như W, V, A nằm trong mục nguyên lý điện.

Với điện 1 pha, công suất thực bằng điện áp nhân dòng điện nhân hệ số công suất: P = U × I × cos φ.

• Công suất biểu kiến bằng điện áp nhân dòng điện: S = U × I, đơn vị VA.
• Hệ số công suất bằng công suất thực chia công suất biểu kiến: cos φ = P ÷ S.
• Dòng điện tính ngược từ công suất thực: I = P ÷ (U × cos φ).

Ví dụ cùng công suất thực 1.000 W ở 220 V: thiết bị có cos φ bằng 1 kéo 1.000 ÷ 220 ≈ 4,5 A; thiết bị có cos φ bằng 0,9 kéo 1.000 ÷ (220 × 0,9) ≈ 5,1 A. Hệ số công suất càng thấp, dây điện càng phải chở dòng lớn hơn cho cùng một việc. Dòng thực tế của một mạch do thợ đo bằng ampe kìm, cách đọc số ở bài đo dòng điện bằng ampe kìm.

Ý nghĩa của U (vôn) và I (ampe) ở bài điện áp, dòng điện, điện trở là gì. Điện 3 pha có công thức riêng, xem bài điện 1 pha và 3 pha khác nhau thế nào.

Thiết bị sinh nhiệt bằng dây điện trở có cos φ bằng 1, còn thiết bị có cuộn dây như động cơ, máy nén cần thêm công suất phản kháng để tạo từ trường nên cos φ nhỏ hơn 1.

• Dây điện trở của ấm siêu tốc, bình nóng lạnh, bàn là biến điện thành nhiệt, không cần từ trường, nên S bằng P. Xem bài thiết bị sinh nhiệt bằng điện hoạt động thế nào.
• Động cơ của quạt, máy bơm, máy nén tủ lạnh và máy lạnh cần dòng điện tạo từ trường mới quay được. Máy biến áp và đèn phóng điện cao áp cũng là tải cần từ trường như vậy.
• Động cơ chạy non tải có hệ số công suất thấp hơn lúc chạy gần công suất định mức, nên để động cơ chạy không hoặc chạy nhẹ lâu là bất lợi.

Con số cos φ chính xác của từng máy chỉ có trên nhãn hoặc tài liệu của hãng; bài này không ghi số chung cho quạt hay máy lạnh vì mỗi model một khác. Số W máy lạnh dùng ở trang máy lạnh tốn bao nhiêu điện.

Không, hộ gia đình trả tiền theo số kWh công tơ ghi; quy định mua công suất phản kháng chỉ áp dụng cho bên mua điện để sản xuất, kinh doanh (Nghị định 18/2025/NĐ-CP, Điều 5 khoản 1).

• Công tơ 1 pha trong nhà là công tơ đo điện năng tác dụng (Thông tư 05/2025/TT-BCT, Điều 105 khoản 3), tức cộng dồn phần P theo thời gian. Cách công tơ đếm ở bài công tơ điện đo số điện thế nào.
• Số kWh cả tháng chia vào các bậc giá ở trang giá điện bậc thang và cách tính tiền điện; cách đổi W sang kWh ở bài 1 kWh là gì.

Hệ số công suất thấp không làm tăng số kWh, nhưng làm dòng điện trong dây lớn hơn cho cùng số W, như ví dụ ở mục công thức. Chọn dây, aptomat theo dòng điện là việc của thợ điện có chứng chỉ; cách tính dòng tải của động cơ ở bài chọn aptomat bao nhiêu A.

Khách hàng sản xuất, kinh doanh có trạm điện riêng hoặc dùng từ 40 kW trở lên phải giữ cos φ không nhỏ hơn 0,9 tại chỗ đặt công tơ; thấp hơn thì phải mua công suất phản kháng.

• Ai phải giữ: khách hàng sử dụng điện để sản xuất, kinh doanh, dịch vụ có trạm điện riêng, hoặc không có trạm riêng nhưng công suất sử dụng cực đại từ 40 kW trở lên (Thông tư 05/2025/TT-BCT, Điều 31 khoản 3).
• Đăng ký dưới 40 kW nhưng công suất dùng thực tế cực đại từ 40 kW trở lên trong 3 chu kỳ ghi chỉ số liên tiếp thì phải mua từ chu kỳ ghi chỉ số kế tiếp (Nghị định 18/2025/NĐ-CP, Điều 5 khoản 1).
• Cách tính cos φ: lấy số liệu công tơ trong một chu kỳ ghi chỉ số, cos φ = Ap ÷ √(Ap² + Aq²), với Ap là điện năng tác dụng (kWh), Aq là điện năng phản kháng (kVArh) (Phụ lục, mục 1).
• Tiền phải trả: tiền mua công suất phản kháng bằng tiền điện năng tác dụng chưa thuế nhân hệ số k%, trả cùng kỳ với tiền điện (Phụ lục mục 2; Điều 5 khoản 6).

Nguồn: Nghị định 18/2025/NĐ-CP, Phụ lục mục 2, trích một số mức; bảng đầy đủ có từng bậc 0,01 (xem 27/9/2026).

Ví dụ tháng có cos φ bằng 0,8 thì tiền mua công suất phản kháng bằng 12,5% tiền điện năng tác dụng chưa thuế.

Nếu bên bán điện không đảm bảo chất lượng điện theo quy định của Bộ Công Thương thì bên mua không phải mua công suất phản kháng khi cos φ nhỏ hơn 0,9 (Điều 5 khoản 7).

Tụ bù là bộ tụ điện cấp công suất phản kháng ngay tại chỗ cho động cơ, nhờ đó lưới điện phải cấp ít phần phản kháng hơn và hệ số công suất tăng lên.

• Ai dùng: xưởng, cửa hàng, toà nhà có nhiều động cơ, và thuộc diện phải giữ cos φ từ 0,9 như mục trên.
• Cách khác đi kèm: hạn chế động cơ chạy không tải hoặc chạy non tải, thay động cơ hiệu suất cao khi động cơ cũ hỏng.
• Ai lắp: chọn dung lượng tụ và lắp tủ bù là việc của kỹ sư hoặc thợ điện có chứng chỉ. Không tự đấu hay mở tủ tụ bù.

Với nhà ở, tiền điện tính theo kWh và không có khoản mua công suất phản kháng, nên tụ bù không phải cách giảm tiền điện. Số kWh chỉ giảm khi thiết bị chạy ít giờ hơn hoặc chạy nhẹ hơn; cách máy lạnh, tủ lạnh đổi tốc độ máy nén ở bài inverter là gì.

kW là công suất thực thiết bị dùng, còn kVA là công suất biểu kiến mà máy biến áp, máy phát, bộ lưu điện cấp được; số kW dùng được bằng số kVA nhân hệ số công suất của tải.

• Vì sao máy ghi kVA: máy biến áp, máy phát bị giới hạn bởi dòng điện chạy qua cuộn dây, mà dòng điện đi theo S chứ không theo P. Tải có cos φ thấp làm dòng tăng và chiếm bớt sức chứa của máy.
• Đổi đơn vị: kW = kVA × cos φ; kVA = kW ÷ cos φ.
• Ví dụ: tải có cos φ bằng 0,9 thì máy ghi 10 kVA cấp được tối đa 10 × 0,9 = 9 kW; tải toàn thiết bị sinh nhiệt (cos φ bằng 1) thì 1 kVA ứng với 1 kW.

Chọn cỡ máy phát, bộ lưu điện cho nhà hay xưởng nên nhờ thợ điện hoặc kỹ sư tính theo nhãn của từng thiết bị, nhất là khi có động cơ.