(国网甘肃省电力公司平凉供电公司)
摘要：随着我国高科技进一步发展与应用，电力用户在供电电能质量方面要求越来越高。而无功补偿作为电力行业发展过程中不可缺少一部分，对电能计量具有重大意义。
关键词：无功补偿；电能计量；影响
从交流电角度来说，如果交流电经过纯电阻过程中，电能就会自行切换转变成热能，但是，如果交流电经过纯感性负载和纯容性负载时，交流电就是无功功率。这一背景下，交流电是没有消耗电能的，即所消耗的功率是无功功率。而从实际负载角度来说，交流电经过的都是混合性负载，不可能经过纯感性和纯容性负载，如果电流经过实际的负载时，就有一部分交流电不消耗电能，这时功率因数低于1。
一、电能计量过程中无功功率干扰分析
（一）设备负载
电网系统在传输电能过程中，一般会按照用电用户需求进行。其中，电网系统内部电能主要包括两种，一种是有功功率；另一种是无功功率。电网系统设备设施所产生的功率，大部分是无功功率，特别是电网中的发电机机组，针对这些发电机机组产生的无功功率，需要安装无功补偿功能装置进行补偿，但在完成安装后，必须检查安装系统纯容性、纯感性功率是否与电网功率相同，以此确保在纯容性与纯感性装置之间电能能够自行切换，这样就可以在纯容性装置下达到无功补偿的目的。
（二）谐波干扰
电网系统内产生的谐波干扰，会导致继电保护装置发生误动，给电能计量的精确度带来影响。例如电网系统中不同组成部分，对谐波干扰的规定值也不同，如果系统电网内部的谐波干扰超过限定值，用电用户所使用的电能计量的波动就会越来越强烈，给用电用户电能计量的电能带来干扰。
（三）三相电流不平衡
一般情况下，三相电流不平衡主要包括三相平衡正序电流、三相零序电流与三相负序电流，只有三相负序电流与三相负序电流会给电能计量仪表的准确度带来影响，从而造成电能计量仪表所检测的数据出现明显误差。其中，三相零序电流是三项负载不均衡的情况下，配电变压器所产生的电流，会随着三项负载变化而发生改变。而三相零序电流的出现会导致配电变压器在三项负载运行过程中铁芯出现零序磁通，零序磁通在通过油箱壁与钢构件过程中，降低钢构件中的导磁率，使钢构件局部出现发热现象，导致配电变压器的绕组过热而出现老化问题，缩短了电网设备设施使用期限[1]。
二、电能计量过程中无功补偿策略
（一）集中式补偿
将补偿电容器安装在用电用户的变电器低压母线一段，实现集中式无功补偿，能够减少供电部门中无功功率的接入，降低电网系统与用电用户变压器的电能消耗，方便员工安装同时，提升了无功补偿设备利用效率和功率因数。
（二）个别补偿
个别补偿即是使用引线并联方法将电容器与发电机机组连接起来，合理配置人力、物力与财力，以此减少电网企业的成本投入，在提升发电机机组启动的瞬间电压同时，减少发电机机组开始的时间。
三、电能计量受无功补偿的实际影响
（一）可以有效提高功率因数
电网系统输出电流的部分，按电能理论计算公式进行计算，采用无功补偿后，能够有效减弱电流负荷，对输电线路内的功率消耗进行控制，从而达到节约电能的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆10KV及以上线路空载都有可能形成电容，使得电能表的相量图出现容性负载，并且每项电流很平衡，如果在现场功率因数小于0.5，智能电能表的计量中电能表因数显示为-Ia；如果功率因数大于0.9，智能电能表显示为-Ic，其功率因数判断相量图很容易判断成接线错误，所以在现场判断接线的时候必须根据功率因数进行判断，适当一身电网系统内部功率的因数，规避电网系统内部存在的功率损失，从而促使电能计量和用电用户实际消耗的电能计量相一致。如某10kV煤矿用户的升降机和基建塔吊因为容性负载导致功率因数出现波动，相关人员在现场检查过程中发现该用户的电能表发生反向计量的情况，然后相关人员仔细观察了该用户的用电计量设备，发现变压器总容量为2500Kva，采用两相不完全星形接线方法安装了2台150/5计量电流的互感器；使用V-V接线方式安装了2台10/0.1kV电压互感器，并安装1个三相二元件智能电能表。通过观察发现该电能表显示Ic为负值，初步判断C相电流极性接反，于是相关人员采用钳形相位表检查计量装置，并按照绘制相量图，发现该计量室容性计量，是由于无功补偿装置投切不合理造成的，随机把无功补偿装置由手动改为自动投切，计量人员在测试接线为正确的相量图。查看电能表示数时发现反向无功示数比正向无功示数还要大，也证明了刚才的判断是正确的，由此可见无功补偿装置是可以影响计量，要求相关人员在安装电能计量装置过程中必须认真负责，严格按照要求规范操作，避免出现类似错误的情况。
在电力系统安全运行过程中，适当提升功率因数具有重要意义。具体可从以下几方面进行分析：功率因数不仅是电力系统中不可或缺的技术数据，也是衡量电气设备效率高低的一个重要系数。在电力系统安全运行过程中，功率因数的提升能够将电力系统中视在功率供给有功功率，降低无功功率的耗损。此外，用户功率因数的高低，直接关系到电力系统发电、供电与供电设备的充分利用。适当提升用户的功率因数，可提升发电和供电设备的生产能力，降低输电线路的损害，提升电能供电质量与用户用电设备工作效率，减少电能供电量，为用电用户节约成本。
（二）有效强化供电能力
在用电用户的电能计量中运用无功补偿，除了能够提升有功功率外，还可有效强化供电能力，为用电用户提供高质量的用电。具体体现在以下几方面：（1）在电网运行系统发电、输电与变电等三个阶段中运用无功补偿，能够有效提升功率因数，加强电网系统供电能力。（2）无功补偿在电能计量的运用，能够避免输电线路出现冲击与谐波干扰，将电能中潜在的谐波及时排除出去，达到节约能源，降低损耗的目的，从而更好的服务于用电用户。例如某厂年用量是2亿kWh，进行补偿之前整个电力系统的功率因数为0.87。因此，为了强化供电能力，降低供电系统的耗损率，实现节约能源和降低损耗，该厂负责人决定在供配电系统中安装一个移相电容器组进行补偿，补偿后电流的功率因数为0.95，每年可降低线损达到200万kWh，每度电按照0.5元计算，电费开支节省了100万元，加上电力系统功率因数奖是60万元，每年节约电费开支达到140万元，补偿效果十分显著。
（三）有效对三相不平衡进行补偿
针对三相不平衡系统中零序和负序电流不平衡，运用无功补偿后，三相不平衡负载会逐渐得到提升，然后三相电流会倾向于平衡状态。三相不平衡使用无功补偿主要是因为对其具有较强的选择性，能够符合用电用户的电能计量要求，降低无功功率给电能输送的影响力。同时，在运用无功补偿时，使用的单相电容器可按照三相不平衡的无功功率的大小，选择合适的电容，有效解决无功功率对电能计量的干扰问题。例如在低压配电网中，由于三相负荷并不是一成不变的，具有较强的动态化过程，一旦三相负荷失去平衡会直接影响到供电点三相电压和电流的平衡性，从而加大输电线路的耗损。为了实现三相负荷的平衡，某公司决定使用TSC+TCR型的SVC，通过对TCR导通角与TSC的投切组别进行改善，让SVC的电纳对三相不平衡负荷进行补偿，从而维持负荷点的电压。此外，为了防止线电流中出现零序分量，工作人员使用三角形方式将电容器与电抗器连接起来，确保电网电电流的对称分量。据试验测试结果显示：三相不平衡进行补偿前，由于三项负载补平衡，三项线电流中的负序分量已经超过29.7A，线路输送了许多的无功功率，线路的功率因数较低。在使用SVC来补偿三相不平衡负荷后，三相线电流的有效值为91.0A，只含有正序分量，没有负序分量与零序分量。
结束语
综上所述，在我国电力事业发展过程中，无功补偿具有重要作用。因此，在电网系统运行过程中，为了能够提升电能的利用效率，降低电力成本投入，保障电力行业稳定发展，必须加大电能计量受无功补偿的实际影响研究，分析电能计量过程中无功功率干扰，并制定相应的无功补偿策略，以此促进我国电力事业可持续发展。
参考文献
[1]李志. 浅议无功补偿对电能计量的影响[J]. 电子技术与软件工程, 2013(18):154-154.
论文作者:李永红
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
标签：电能论文; 功率因数论文; 功率论文; 电网论文; 电流论文; 负载论文; 过程中论文; 《电力设备》2016年第24期论文;