浅谈多功能电能表四象限无功计量方式陆丽霞

浅谈多功能电能表四象限无功计量方式陆丽霞

陆丽霞

（广东电网有限责任公司肇庆供电局广东肇庆526040）

摘要:主要阐述了多功能表四象限无功的含义及多功能表正、反向无功电能组合方式的设置，并通过对多功能表正、反向无功电能组合方式设置的分析和介绍，指出无功组合方式合理设置的重要，提高计量人员对四象限无功组合方式设置及做无功电量平衡率分析的应用能力，保证了无功计量的合理性。

关键词:多功能电能表；四象限无功；组合方式

1前言

线路无功功率过大会影响电压质量和增大线损，所以我们要尽量减小输电线路上的无功，也就是尽量使用户在售电端（即总计量点）的功率因数接近1（意味着无功接近0）。不管无功是正向还是反向增多都会降低功率因数，都会增加线路上的无功功率。因此将功率因数考核与电费挂钩，迫使其进行技术改造或更换设备，减少线路中流过的无功功率，降低不必要的能量损失。

电子式多功能电能表大大提高了无功电能计量的准确性，多功能表正、反向无功电能的值可以由四个象限根据需要叠加，为无功功率的精确测量提供了技术条件。计量四象限无功电量的目的就是为了考核功率因数。

2电能量测量四象限的定义

因为用户无功在一个时刻只能处于一个象限，所以准确的说要考核一个用户的功率因数，正向和反向的功率因数都需要计算，这就需要四象限来分别计算。不同的国家对四象限无功的定义也不同，参照电力部行业标准DL/T645-2007《多功能电能表通信协议》中附录C中对有功和无功功率的几何示意图，对四象限功率定义基本一致，符合平面坐标系相关条件。

3无功电量组合方式设置

我局多功能电能表无功电量组合方式主要有以下三种方式：

（1）正、反向无功电量的叠加方式为：

正向无功总为“Ⅰ象限+Ⅱ象限+Ⅲ象限+Ⅳ象限”，无功反向（Ⅱ象限+Ⅳ象限）叠加至正向。即为倒送的无功电量加上实际消耗的无功电量。

反向无功总为“Ⅱ象限+Ⅳ象限”，仅保留容性无功部分。

这种设置方式适用于对于只有一个方向供电，比如A侧供电，B侧用电的用户。即这种无功组合设置方式的电能表适合安装于“单向”计量，以消耗电能且无反向输出的用户。

（2）正、反向无功电量的叠加方式为：

正向无功总为“Ⅰ象限+Ⅳ象限”；反向无功总为“Ⅱ象限+Ⅲ象限”。

由于无论是吸收无功还是送出无功，对电网均要造成电能的损耗或电压降低（升高）。因此供电企业不希望用户从电网吸收无功，也不希望用户向电网倒送无功，鼓励用户的无功就地平衡。以上这种设置方式能反映无功就地平衡运行状况，即感性无功与容性无功之和。用户为了降低功率因数，感性无功与容性无功都不能大。使用补偿装置的时候改成自动投切，在夜间电压高的时候不投入电容器，就可以节省功率因素调整电费。

对于以上这种无功组合设置方式的电能表适合安装于“双向”计量，用于关口、考核计量点。但反向无功设置为“Ⅱ象限+Ⅲ象限”，相当于发电时发送的无功和不发无功并从电网吸收的无功的累加，达不到要求多发无功的目的，因此该设置不适用于小水（火）电上网结算的计费。这就需要另外一种无功电能组合方式。

（3）正、反向无功电量的叠加方式为：

正向无功总为“Ⅰ象限+Ⅳ象限”；反向无功总为“Ⅲ象限-Ⅱ象限”。

对于发电用户，为配合“欠发无功扣有功”的结算要求，即小水（火）电上网无功达不到系统视在功率要求，按欠发无功电量扣一定数额有功上网电费。将反向无功设置为“Ⅲ象限-Ⅱ象限”。当倒送无功时，电表计量反向无功；当发电时，发电厂吸收系统无功，将与发送的无功抵消。这就可以达到发电厂发电时多发无功的目的。

以上这种无功组合设置方式适合用于小水（火）电上网结算的计费。但当电厂并网吸收无功电量多于发送无功电量时，（Ⅲ-Ⅱ）象限会出现负数，这就影响电能表显示和485通讯的正确性，故我局建议厂家在出厂设置的时候将第Ⅲ象限的峰、平、谷行度读数出厂均设为1000。

4无功电量平衡分析

分析四象限无功电量构成，还有助于我们做电量平衡分析。做无功电量的分析，要注意电能表的正、反向无功电量组合方式。无功不平衡，除误差外，主要有2点原因：

（1）线路本身就等于一个补偿电容，因线路本身存在对地电容和线间电容，只是电容值的大小受天气、电压、对地距离、线间(相间)距离影响，大小难以确定。故一般来说，用户侧的感性无功与线路的容性无功相抵后，用户侧的无功之和均大于出线侧的总表无功。

（2）用户侧的感、容性无功相互抵消。

有一线路的无功电量两个厂表相加大于变电站总表，抄各电表行度数据如下：

从表2可知，A厂有过补偿现象，即电容投入过多。第四象限的行度84.72就是容性无功电量。对于单个用户的计费来说，这部分容性无功是叠加至正向无功来计算的，即“计算用户的功率因数时，计算的无功电量是倒送的无功电量（容性负载）与实用消耗的无功电量（感性负载）两者的绝对值之和”。但这部分容性无功电量刚好被另一个用户B厂吸收了，故这部分无功反映不到总表上，所以，总表的无功就比分表少了。

因此，我们做电量平衡分析，一般不能简单地做无功电量的分析，要注意电能表的正、反向无功电量组合方式，同时要分析四象限无功电量构成。

5结束语

综上所述，四象限无功电量的测量是电能计量中非常重要的环节，它涉及计量收费、功率因数奖惩、电量平衡分析等关键问题。这就要求电能计量检定人员在检定多功能电能表时需认真检查电能表无功计量方式设置内容。安装人员在安装多功能表时，需了解该表的无功计量方式，根据设置方式进行安装。抄、核、收人员需根据四象限无功电量的抄读、正确计算功率及无功电量平衡率，从而保证无功计量的合理性，提高电网技术指标和经济效益。

参考文献

[1]褚大华，电子式电能表，中国电力出版社，2009

[2]王淼，电子式电能技术问答，中国计量出版社，2008