費振興

摘要：無功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)中一種應(yīng)用相對廣泛的技術(shù)，其在電氣自動化、電工電子等領(lǐng)域中具有良好的使用效果。并且在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展進(jìn)步的背景下，電工電子技術(shù)逐漸在無功補(bǔ)償自動控制中得到應(yīng)用，在很大程度上提高了電網(wǎng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電工電子技術(shù);無功補(bǔ)償;自動化控制

1 無功補(bǔ)償裝置、原理及作用概述

1.1 無功補(bǔ)償裝置

眾所周知，我國很多電網(wǎng)運(yùn)行都需電力系統(tǒng)供應(yīng)充足的電力負(fù)荷，在整個供應(yīng)過程中，會給電力設(shè)備造成較大的感性負(fù)荷，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了確保整個電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及有效性，這就需要安裝無功補(bǔ)償裝置，用來吸收多余的無功功率，降低設(shè)備的能源消耗和磨損率，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。

1.2 無功補(bǔ)償裝置的原理及作用

首先，無功補(bǔ)償裝置的原理。電力設(shè)備在使用過程中，由于型號、用電方式等不同，其功率也會存在差異。如白熾燈、熱水器等常用的電力設(shè)備，由于它們在使用過程中電壓和電流相同相位，有功功率的獲得便是電壓與電流二者的乘積。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，這些設(shè)備往往需要電力系統(tǒng)建立一個與之對應(yīng)的磁場，致使能量消耗無法轉(zhuǎn)化成有功功率，而成為無功功率。一般情況下，電力系統(tǒng)變配電設(shè)備的選擇依據(jù)是由視在功率決定的。視在功率分為有功功率和無功功率，其中，無功功率在電力傳輸過程中產(chǎn)生的負(fù)荷會直接影響電網(wǎng)的正常的運(yùn)行，其不僅會增加運(yùn)行負(fù)荷，也會使電網(wǎng)的整體損耗更嚴(yán)重，影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而解決這一問題的有效措施就是對輸電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而從整體上維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。通常情況下，在高壓設(shè)備的電網(wǎng)系統(tǒng)中都會安裝無功補(bǔ)償裝置。其次，無功補(bǔ)償裝置的作用。

2 電工電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

一般而言，針對超遠(yuǎn)距離和超大容量的電能傳輸都會選擇高壓直流輸電技術(shù)，高壓直流輸電技術(shù)相較于交流傳輸電能而言是一種非常經(jīng)濟(jì)的輸電方式，具有造價低、損耗少的優(yōu)勢。而電子電工技術(shù)是眾多超高壓電能傳輸技術(shù)中優(yōu)勢較明顯的一種技術(shù)，它是一種高效、可靠的開關(guān)技術(shù)，能有效提升電網(wǎng)傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)能力。因此，電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，發(fā)展前景是十分可觀的。

3 電工電子技術(shù)的優(yōu)勢

電工電子技術(shù)在電氣控制中的作用是非常巨大的。它不僅能提升電子技術(shù)系統(tǒng)的適應(yīng)性，還能提升工作人員的工作效率。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，增加了對電能的需求量，無論任何行業(yè)的發(fā)展，都離不開電能的支撐，這就對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及有效性提出了更高的要求，而電工電子技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用，能有效控制各種電器設(shè)備的安全運(yùn)行，降低安全隱患發(fā)生率。同時，電工電子技術(shù)能有效替代人工操作，降低因人工失誤造成的損失，工作效率明顯得到提高，對推動電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

4 電工電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

4.1 電工電子技術(shù)在自動控制中的應(yīng)用

一般情況下，電力系統(tǒng)具有自動發(fā)電、自動電壓、自動穩(wěn)定三大功能。在電工電子技術(shù)中，也會應(yīng)用到功率管、功率開關(guān)管等。尤其是在科學(xué)技術(shù)的推動下，研發(fā)出的無功補(bǔ)償技術(shù)，無功補(bǔ)償技術(shù)包括補(bǔ)償控制器及并聯(lián)電容的投切開關(guān)等，其作為一種新技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用意義重大，它的應(yīng)用使電力系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)更加全面、穩(wěn)健和高效。另外，由于電工電子器件具有體積小、功率小、反映速度快等優(yōu)勢，這就提高了電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)臅r效性和電力系統(tǒng)的自動控制效果。

4.2 電工電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，發(fā)電環(huán)節(jié)與其中的許多電力設(shè)備密切相關(guān)。因此，電力系統(tǒng)的發(fā)電效率和質(zhì)量與這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有著直接聯(lián)系。而在無功補(bǔ)償裝置中，靜止可控硅勵磁系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用，它通過借助微機(jī)控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)每個環(huán)節(jié)的全數(shù)字化，進(jìn)而提升工作人員的工作效率和供電的穩(wěn)定，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢。

5 電工電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

5.1 機(jī)械式接觸設(shè)備在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

無功補(bǔ)償開關(guān)的自動化控制，其決定方式有兩種，即并聯(lián)電容器的開發(fā)接觸形式和開關(guān)方式，在此種情況下，輸入補(bǔ)償?shù)淖畛蹼妷褐岛艿?，與零很接近，但在合閘后，容易出現(xiàn)激增的情況，電容器發(fā)生涌流，進(jìn)而產(chǎn)生負(fù)面影響。如當(dāng)電壓發(fā)生大幅下降或短路故障時，就會造成大面積停電，給工業(yè)企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了預(yù)防此種情況的發(fā)生，需要建立電容設(shè)備接觸方式，用接觸器開關(guān)控制電容器組的涌流，強(qiáng)化限流電阻，達(dá)到控制涌流的目的。

5.2 無觸點晶閘管在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

電容器在實際工作的過程中，涌流現(xiàn)象雖然能夠被控制但涌流現(xiàn)象發(fā)生的后果是非常嚴(yán)重的，它會損壞接觸器觸頭的粘結(jié)盒，影響電容器運(yùn)行。隨著科技的進(jìn)步，電工電子技術(shù)的發(fā)展，研發(fā)出了一種無觸點晶閘管，無觸點晶閘管由于其優(yōu)勢明顯被廣泛使用，具體表現(xiàn)在當(dāng)電壓處于零狀態(tài)下時，電流會被可控硅自動斷開，進(jìn)而杜絕拉弧現(xiàn)象的產(chǎn)生，自然也不會出現(xiàn)接觸器觸頭粘結(jié)和燒毀的情況，保障電容器安全。除了優(yōu)勢外，無觸點晶閘管也存在一些缺陷，它會在電容器運(yùn)行的過程中產(chǎn)生結(jié)壓降，然后形成諧波電流，影響電容器的正常運(yùn)行。此外，還會釋放大量的熱量，使周圍的電力設(shè)備溫度升高，引發(fā)設(shè)備因受高溫影響而出現(xiàn)故障。

5.3 復(fù)合開關(guān)在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

可控硅開關(guān)與交流接觸上的并聯(lián)實現(xiàn)方式便是復(fù)合開關(guān)，即當(dāng)電流為零時，復(fù)合開關(guān)會自動切斷電壓，保護(hù)設(shè)備安全。一般情況下，開關(guān)的方式有兩種：接通和斷開，但不管是接通還是斷開，復(fù)合開關(guān)都可控制涌流現(xiàn)象。復(fù)合開關(guān)分為單相分補(bǔ)復(fù)合開關(guān)和三相共補(bǔ)復(fù)合開關(guān)兩種，兩種方式的復(fù)合開關(guān)使用場合各不相同，一般在低壓無功補(bǔ)償或是功率因素相似的電網(wǎng)中會使用三相共補(bǔ)復(fù)合開關(guān);在功率因素相差較大或負(fù)荷相差明顯的場合中會使用單相分補(bǔ)復(fù)合開關(guān)，但為了節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，共同應(yīng)用兩種接線方式，才是供電企業(yè)最佳的選擇。

5.4 電路仿真在無功補(bǔ)償自動控制中的應(yīng)用

計算機(jī)技術(shù)在快速發(fā)展的同時也帶動了電工電子技術(shù)的發(fā)展。尤其是在設(shè)計電工電子電路時，可借助計算機(jī)的模擬功能，對電路進(jìn)行仿真模擬。通過電路仿真模擬達(dá)到控制分電路與主電路的目的。通常情況下，交流接觸器和晶閘管是主電路的主要構(gòu)成要素，需注意的是，交流接觸器的接觸位置易發(fā)生起弧現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)此種狀況，要用交流接觸器投切起弧現(xiàn)象。另外，在此過程中，涌流也會發(fā)生改變，但不易被發(fā)現(xiàn)，這時可根據(jù)無功補(bǔ)償電容器在使用后產(chǎn)生的波形峰值的變化情況來判斷。由此可見，用計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建的仿真電路能真實反映無功補(bǔ)償電容器的實際應(yīng)用情況及效果。

6 結(jié)束語

總而言之，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電能資源發(fā)揮的作用越來越明顯，電能資源已經(jīng)涉及到各個行業(yè)及人們的生活中，所以，這就對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及有效性提出了更高的要求。而在電子器件和電子技術(shù)日益普及的時代背景下，無功補(bǔ)償問題受到了電力企業(yè)的重視，各種電子器件在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用，最佳的補(bǔ)償方式需經(jīng)濟(jì)實惠、操作方便、體積小等，而將電工電子技術(shù)應(yīng)用到無功補(bǔ)償自動控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)無功補(bǔ)償優(yōu)勢的最大化，達(dá)到真正意義上的無功補(bǔ)償。

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