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摘要：有效的无功补偿对电力系统的安全经济优质运行非常重要。文章对几种重要的无功补偿技术的特点进行了分析。重点阐述了高压无功就地补偿装置在现代电排站的运用的必要性，且分析了高压无功就地补偿的特点和计算方法，同时提出了在计算补偿容量时应注意的一些问题。
关键词：高压电动机；就地补偿；补偿容量
社会经济的快速发展，对于城市化建设来说，电力系统的作用是比较大的，而且它也占据着比较重要的地位，而相对于电力供电系统来说，无功补偿是其中一个比较重要的装置。在很大程度上提高了电力资源的使用效率，为我国整个电力系统提供了良好的环境。不一样的用电设备，它们的补偿方式是不同的，而要想达到良好的补偿效果，那么就需要选择正确的补偿型式，而且要保证相关的接线方式比较正确，比较合理，这样才能够达到整体的补偿效果，使用电设备正常工作，正常运行。
1高压无功补偿的分类
我国现在工业发展的速度越来越快，所以这也就决定了感性负载的应用比较普遍，对于一些交流异步电机来说，它在各个领域中的应用比较广泛。尤其对于一些城乡电排站来说，电力系统的消耗比较大，所以也会导致各方面的用电单位支出有所增加，这时候就需要相关的用电单位对高压电动机进行无功补偿。高压无功补偿方式分为三种：
1.1就地补偿方式
就地补偿方式也被称作为个别补偿方式，这种补偿方式主要是将相关的电容器接到用电设备上，从而实现相关的工作。就地补偿他有着自己独特的优点，它能够实现一对一的补偿，也就是我们所说的一台电机连接一台补偿装置，这样就能够提升相关的补偿作用以及效果，从而有效地减少线路的损耗，而且也能够使线路的压力降低，对于一些比较大型的电机或者是对于功率比较大的用电设备来说，就地补偿的这种方式是最简单也最经济的，而且也是普遍应用的一种方式。在具体应用过程中，只需要将电容器接在用电设备上，中间还需要加一些串熔断器用来进行保护，在实践应用的时候，能够比较方便地实现无功自动补偿，这主要是因为如果用电设备投入，那么电容器也会跟着一起投入，如果用电设备将要切除，那么电容器也会跟着相应的切除。
1.2集中补偿的方式
这种补偿方式也有着自己独特的优势，比如说它便于集中进行管理，而且进行相关的维护也非常的方便，运行起来比较可靠，利用率比较高。集中补偿其实就是将相关的电容器，有效的集中地安装在配电室高低压母线上，但是这种补偿方式也存在着一些缺陷，它不适合使用与10kV电动出线机进行相关的连接，这主要是因为集中补偿方式不能够补偿出现的无功电流。
1.3分组补偿的方式
分组补偿方式，它的具体实际操作效果主要见于在以上两种补偿方式之间，这种补偿方式主要是将电容器分组进行安装在配电室或者是变电所的母线上。综合以上所介绍的来看，最为明显的补偿效果是采用就地补偿的这种方式。当然，这也符合了GB50052-2009《供配电系统设计规范》中第6.0.4条的相关规定，对于高压部分的无功功率就应该有高压电容器进行相关的补偿，如果容量较大的话，就应该是相关的用电设备进行就地补偿这种方式。比如我国的峡江水库工程中的南园和窑背电排站就很好的利用了无功补偿这种方式，达到了良好的使用效果，从而也带来相对应的经济效益。
2高压无功就地补偿的必要性
电动机进行功补偿其实简单的来说，它具有良好的节能效应，而且也是一项应用比较广泛的节能措施。对于低压异步电动机来说，采取就地补偿方式主要是以风机、空气压缩机、球磨机和水泵为工作重点的，而且这项具体措施在我国的应用也非常的普遍，它的推广力度比较高，当然也相应地获取了较高的节能效果以及良好的经济效益。对于高压电容进行来说，如果它的额定容量比较大的话，那么这时候如果采取，无功的就地补偿方式，则会起到良好的节能效果，而且效果也非常的突出。所以，对于高压异步电动机来说，进行相关的无功就地补偿方式拥有良好的实践意义以及研究意义，同时如果能将这样的新技术更好的推广，那么就会取得比较明显的经济效果。
310kV电动机无功就地补偿装置的特点
不会出现过补、欠补等现象。无功补偿装置它主要采取的方式就是一对一进行补偿，所以在具体运行过程中，补偿方式是比较合理的，而且也能够实现同步的运行，这是一种最为合理的补偿方式，而且补偿的效果也比较突出。不需要安装自动投切设备。无功补偿的这种装置不需要任何的操作，它会自动随着电动机进行工作，进行相应的投切，所以不需要格外的安装一些自动投切设备，而且无功补偿装置的接线也非常简单，相关布置比较明确，使用以及维护都非常的方便。
4电气接线
无功就地补偿相关装置的内部结构其实也比较简单，采用内部放电电阻电容器，节省空间。消费者可以根据自身的实际需求以及安装的具体条件，选择不同的配套设备（见图1）。
5电动机补偿容量的计算和分析
高压交流异步电动机的补偿容量确定方法有多种，常用的是目标总功率因数法：Q=P1（tanarccosφ1-tanarccosφ2）=Pn/η（tanarccosφ1-tanarccosφ2）。其中，Q为目标总功率因素法，tanarccosφ1为电动机额定功率因数角的正切值；tanarccosφ2为目标总功率因数角的正切值；P为电动机输入功率，（P1不是电动机PN，包括电动机损耗）。在实际设计中，在使用该公式时，输入功率P在电动机铭牌中没有，往往错误的用Pn代替，而实际上P1=Pn/η，可以看出P1>Pn，如果Pn代替P1，其结果是补偿容量是偏小的。
6高压无功就地补偿的经济效益
首先采用高压无功就地补偿能够有效地减少相关电费的消耗，而且也能够有效的降低电能的输出，因为能够有效地利用供电设备容量，所以还能够降低用电一贴费支出的费用；其次，还能够有效的减少电压的损失。
7工程实例
在峡江水库工程的南园、窑背电排站采用的是就地无功补偿装置。这种装备它的核心部件就是高压电力电容器组，这是因为核心部件的使用能够有效地提高功率使用。如果没有使用补偿装置的话，效率会随着负载率的变化而进行变化，负载率下降，效率也会随之进行一定的下降，虽然下降的效果不是很明显。但是如果负载率低于50%的话，这时效率下降就会特别的明显。如果将补偿装置安装以后，当负载率在80%以上的话，功率是基本能够满足要求的。在峡江水库工程中，无功补偿虽然达到一定效果，但不尽人意，原因在于，电机的额定功率选择是按照水泵在运行扬程范围内最大轴功率，并考虑一定的余量来确定的，但是实际运行工况经常达不到额定值，有时甚至只能达到50%，其功率因数也相应降低。如果要更好的达到无功补偿效果，方式可采取增大就地补偿容量或者在10kV母线上增设一组自动投入的无功补偿装置。
8结论
正确选择和使用高压无功就地补偿装置，应注意以下几个问题：（1）由各种因素造成的负误差，加起来约占总补偿容量的20%～25%，这个误差不可忽视。（2）正确选用电动机的输入功率和相应的功率因数。（3）在电容器电流不大于电动机空载电流的0.9倍时应尽量选择靠近较大规格容量的电容器，来确保补偿效果。（4）如果用电设备在运行过程中，电压、电流以及相关温度没有在规定范围内，那么从某方面来讲就会加大电容器的使用消耗，从而缩短电容器的使用寿命。影响电容器的使用寿命的因素比较多，所以在具体使用过程中，一定要根据相关的指示说明，相关规章制度进行使用。采用无功就地补偿的这种装置，能够有效的提高供电的质量，而且还具有良好的节能效果，同时也能够起到比较显著的稳压效果，从而带来相对应的经济效益，所以，在具体的工程应用领域中，应该大力宣传以及推广无功就地补偿这种装置，从而加强工作效率。
参考文献：
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作者:陈岱 周薇 单位:江西省水利规划设计研究院
