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摘要：有效的無功補償對電力系統的安全經濟優質運行非常重要。文章對幾種重要的無功補償技術的特點進行了分析。重點闡述了高壓無功就地補償裝置在現代電排站的運用的必要性，且分析了高壓無功就地補償的特點和計算方法，同時提出了在計算補償容量時應注意的一些問題。
關鍵詞：高壓電動機；就地補償；補償容量
社會經濟的快速發展，對于城市化建設來說，電力系統的作用是比較大的，而且它也占據著比較重要的地位，而相對于電力供電系統來說，無功補償是其中一個比較重要的裝置。在很大程度上提高了電力資源的使用效率，為我國整個電力系統提供了良好的環境。不一樣的用電設備，它們的補償方式是不同的，而要想達到良好的補償效果，那么就需要選擇正確的補償型式，而且要保證相關的接線方式比較正確，比較合理，這樣才能夠達到整體的補償效果，使用電設備正常工作，正常運行。
1高壓無功補償的分類
我國現在工業發展的速度越來越快，所以這也就決定了感性負載的應用比較普遍，對于一些交流異步電機來說，它在各個領域中的應用比較廣泛。尤其對于一些城鄉電排站來說，電力系統的消耗比較大，所以也會導致各方面的用電單位支出有所增加，這時候就需要相關的用電單位對高壓電動機進行無功補償。高壓無功補償方式分為三種：
1.1就地補償方式
就地補償方式也被稱作為個別補償方式，這種補償方式主要是將相關的電容器接到用電設備上，從而實現相關的工作。就地補償他有著自己獨特的優點，它能夠實現一對一的補償，也就是我們所說的一臺電機連接一臺補償裝置，這樣就能夠提升相關的補償作用以及效果，從而有效地減少線路的損耗，而且也能夠使線路的壓力降低，對于一些比較大型的電機或者是對于功率比較大的用電設備來說，就地補償的這種方式是最簡單也最經濟的，而且也是普遍應用的一種方式。在具體應用過程中，只需要將電容器接在用電設備上，中間還需要加一些串熔斷器用來進行保護，在實踐應用的時候，能夠比較方便地實現無功自動補償，這主要是因為如果用電設備投入，那么電容器也會跟著一起投入，如果用電設備將要切除，那么電容器也會跟著相應的切除。
1.2集中補償的方式
這種補償方式也有著自己獨特的優勢，比如說它便于集中進行管理，而且進行相關的維護也非常的方便，運行起來比較可靠，利用率比較高。集中補償其實就是將相關的電容器，有效的集中地安裝在配電室高低壓母線上，但是這種補償方式也存在著一些缺陷，它不適合使用與10kV電動出線機進行相關的連接，這主要是因為集中補償方式不能夠補償出現的無功電流。
1.3分組補償的方式
分組補償方式，它的具體實際操作效果主要見于在以上兩種補償方式之間，這種補償方式主要是將電容器分組進行安裝在配電室或者是變電所的母線上。綜合以上所介紹的來看，最為明顯的補償效果是采用就地補償的這種方式。當然，這也符合了GB50052-2009《供配電系統設計規范》中第6.0.4條的相關規定，對于高壓部分的無功功率就應該有高壓電容器進行相關的補償，如果容量較大的話，就應該是相關的用電設備進行就地補償這種方式。比如我國的峽江水庫工程中的南園和窯背電排站就很好的利用了無功補償這種方式，達到了良好的使用效果，從而也帶來相對應的經濟效益。
2高壓無功就地補償的必要性
電動機進行功補償其實簡單的來說，它具有良好的節能效應，而且也是一項應用比較廣泛的節能措施。對于低壓異步電動機來說，采取就地補償方式主要是以風機、空氣壓縮機、球磨機和水泵為工作重點的，而且這項具體措施在我國的應用也非常的普遍，它的推廣力度比較高，當然也相應地獲取了較高的節能效果以及良好的經濟效益。對于高壓電容進行來說，如果它的額定容量比較大的話，那么這時候如果采取，無功的就地補償方式，則會起到良好的節能效果，而且效果也非常的突出。所以，對于高壓異步電動機來說，進行相關的無功就地補償方式擁有良好的實踐意義以及研究意義，同時如果能將這樣的新技術更好的推廣，那么就會取得比較明顯的經濟效果。
310kV電動機無功就地補償裝置的特點
不會出現過補、欠補等現象。無功補償裝置它主要采取的方式就是一對一進行補償，所以在具體運行過程中，補償方式是比較合理的，而且也能夠實現同步的運行，這是一種最為合理的補償方式，而且補償的效果也比較突出。不需要安裝自動投切設備。無功補償的這種裝置不需要任何的操作，它會自動隨著電動機進行工作，進行相應的投切，所以不需要格外的安裝一些自動投切設備，而且無功補償裝置的接線也非常簡單，相關布置比較明確，使用以及維護都非常的方便。
4電氣接線
無功就地補償相關裝置的內部結構其實也比較簡單，采用內部放電電阻電容器，節省空間。消費者可以根據自身的實際需求以及安裝的具體條件，選擇不同的配套設備（見圖1）。
5電動機補償容量的計算和分析
高壓交流異步電動機的補償容量確定方法有多種，常用的是目標總功率因數法：Q=P1（tanarccosφ1-tanarccosφ2）=Pn/η（tanarccosφ1-tanarccosφ2）。其中，Q為目標總功率因素法，tanarccosφ1為電動機額定功率因數角的正切值；tanarccosφ2為目標總功率因數角的正切值；P為電動機輸入功率，（P1不是電動機PN，包括電動機損耗）。在實際設計中，在使用該公式時，輸入功率P在電動機銘牌中沒有，往往錯誤的用Pn代替，而實際上P1=Pn/η，可以看出P1>Pn，如果Pn代替P1，其結果是補償容量是偏小的。
6高壓無功就地補償的經濟效益
首先采用高壓無功就地補償能夠有效地減少相關電費的消耗，而且也能夠有效的降低電能的輸出，因為能夠有效地利用供電設備容量，所以還能夠降低用電一貼費支出的費用；其次，還能夠有效的減少電壓的損失。
7工程實例
在峽江水庫工程的南園、窯背電排站采用的是就地無功補償裝置。這種裝備它的核心部件就是高壓電力電容器組，這是因為核心部件的使用能夠有效地提高功率使用。如果沒有使用補償裝置的話，效率會隨著負載率的變化而進行變化，負載率下降，效率也會隨之進行一定的下降，雖然下降的效果不是很明顯。但是如果負載率低于50%的話，這時效率下降就會特別的明顯。如果將補償裝置安裝以后，當負載率在80%以上的話，功率是基本能夠滿足要求的。在峽江水庫工程中，無功補償雖然達到一定效果，但不盡人意，原因在于，電機的額定功率選擇是按照水泵在運行揚程范圍內最大軸功率，并考慮一定的余量來確定的，但是實際運行工況經常達不到額定值，有時甚至只能達到50%，其功率因數也相應降低。如果要更好的達到無功補償效果，方式可采取增大就地補償容量或者在10kV母線上增設一組自動投入的無功補償裝置。
8結論
正確選擇和使用高壓無功就地補償裝置，應注意以下幾個問題：（1）由各種因素造成的負誤差，加起來約占總補償容量的20%～25%，這個誤差不可忽視。（2）正確選用電動機的輸入功率和相應的功率因數。（3）在電容器電流不大于電動機空載電流的0.9倍時應盡量選擇靠近較大規格容量的電容器，來確保補償效果。（4）如果用電設備在運行過程中，電壓、電流以及相關溫度沒有在規定范圍內，那么從某方面來講就會加大電容器的使用消耗，從而縮短電容器的使用壽命。影響電容器的使用壽命的因素比較多，所以在具體使用過程中，一定要根據相關的指示說明，相關規章制度進行使用。采用無功就地補償的這種裝置，能夠有效的提高供電的質量，而且還具有良好的節能效果，同時也能夠起到比較顯著的穩壓效果，從而帶來相對應的經濟效益，所以，在具體的工程應用領域中，應該大力宣傳以及推廣無功就地補償這種裝置，從而加強工作效率。
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作者:陳岱 周薇 單位:江西省水利規劃設計研究院
