对于周期性负载，理论和测试表明，电动机无功功率是在大于空载无功功率、小于额定无功功率范围波动的。对于特殊负载，其波动频率比较高。比如，在油田现场对某一台抽油机电动机进行了测试。其有功功率变化曲线如图7-21所示；无功功率变化曲线如图7-22所示；功率因数变化曲线如图7-23所示。三相异步电动机的型号为Y280M-8，额定功率55kW，额定电压380V，额定电流113.5A。

从图7-21中可以看出，抽油机负载总是波动的，在一个周期内有一段时间处于发电机状态，最大负载功率不超过14kW，最大发电功率约为4kW（图中的-4000W）。这部分发电功率是回馈电网的功率。在一个周期内，抽油机总是有一段发电状态，不同的油井，发电量也不相同。从图7-22中可以看出，无功功率也是波动的，波动范围在27.5～29.5kvar之间。平均值大约是28.5kvar。从图7-23中可以看出，功率因数波动很大，波动范围在-0.15～0.45。发电时，功率因数为负，说明电流与电压的夹角大于90°。图7-21～图7-23所示的三条曲线就是抽油机负载特点。

图7-21 抽油机电动机有功功率变化曲线

图7-22 抽油机电动机无功功率变化曲线

图7-23 抽油机电动机功率因数变化曲线

针对抽油机负载的复杂性，如果对补偿后的功率因数要求较高，可以采用混合补偿的方式。所谓的混合补偿就是利用静态的方式补偿无功功率中主要部分，利用动态方式补偿无功功率的波动部分。比如在图7-22所示的无功功率曲线中，用一个27kvar的电容器补偿曲线中的主要部分，再用一个经过晶闸管控制的电容器（2.5kvar）补偿无功功率的波动部分，如图7-24所示。

混合补偿电路如图7-25所示。左边C_J是静态补偿电容，用来补偿直线下面部分；右边C_d是动态补偿电容，用来补偿直线上面的阴影部分。由于静态补偿了无功功率的绝大部分，因此动态补偿电容C_d很小。晶闸管电流也很小，成本大大降低。以上面测试的电动机为例，如果完全利用动态补偿，晶闸管补偿装置的线电流

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当Q_c=29.5kvar时

当Q_c=2.5kvar时

从上面的计算结果可以看出，图7-25所示的电路中，晶闸管电流减少了许多，选择小电流的晶闸管，成本可以降低许多。因此对于功率较大的电动机需要动态补偿时，利用混合补偿方式可以大大地降低成本，提高可靠性。这种动态补偿不仅可以大大降低成本，而且动态补偿部分一旦出现故障，静态补偿部分还能满足基本要求。

图7-24 波动部分的动态补偿示意

图7-25 波动部分的动态补偿电路原理图