電工電子技術在無功補償自動控制中的應用探討

孫永旺

（揚州高等職業技術學校，江蘇楊州，225003）

1 無功補償的應用原理與應用作用

1.1 無功補償原理

電力實際應用過程中，往往會因為電器不同用電方式造成的差異繼而導致功率出現差異。一般來說，常見電力設備（如熱水器、燈泡、家用電器等等）在實際用電過程中只需要保證電壓和電流始終處于相同相位狀態，就可保證儀器設備正常運行。在這種情況下，電力實際應用期間獲取的有功功率其實就是電流和電壓的乘積，這些設備均可促使電力系統在實際運行期間建設一個穩定對應的磁場，繼而保證電力的順利傳輸與應用[1]。相反，若電力系統的實際消耗能量并不能順利轉化成有功功率，就稱為無功功率。電力系統實際運行期間，往往結合現有功率選取對應設備，通過無功功率與有功功率組成視在功率。電力實際傳輸過程中，無功功率的大幅度傳輸導致電網運行負荷增加，這種現象也會增加電網的實際耗損，繼而導致系統電壓下降。想要妥善解決這一問題，則需對輸電系統實施補償，促使電力系統的整體性保持平衡與穩定。在這一原理的基礎上，可及時在對應電磁元件電路中裝備對應的電容元件，抵消電路內電流。這一過程中可促使電路系統逐步達成平衡，有效減小電壓矢量和電流矢量的夾角。

1.2 無功補償作用

在電網系統中配備一定無功補償裝置，可有效維持并控制電網的實際感性負荷，繼而有效控制設備的實際能源損耗現象。但想要達到最佳應用效果，往往需要將無功補償裝置安裝在低壓高壓并聯電容器電路中，而并聯電容器往往安裝在總變電站系統的總線路中。實際安裝過程中，盡可能在并聯電容器中配置并聯補償容器，如此才能獲得最好且難以代替的效果。在實際實踐期間，想要充分發揮無功補償裝置的實際作用，則必須將無功補償裝置裝設在電網系統對應位置中，一般情況下是低壓、高壓并聯電容器對應電路中。在實際安裝過程中，無功補償電力設備的安裝是非常簡單的，且維修工作也相對簡單好處理，不繁瑣復雜，無需維修人員拆裝系統針對某一部分進行維修，也無需為維修這一部分培訓專業的維修人員或是制定相應的培訓方案。但是這種無功補償裝置往往會被諧波干擾，無法連續調節，長期運用會提升電容器的實際損壞幾率，因此在實際應用過程中必須明確無功補償裝置的實際調節方法[2]。

2 電工電子技術的應用優勢

電工電子技術可在電氣控制工作發揮巨大且難以替代的作用。從實際應用情況來看，應用電工電子技術后，不僅可有效提升工作人員的實際工作效率，還可充分發揮技術的實際應用價值，提升電力系統的實際應用性。因為社會在高速發展期間，人們對于電力的需求不斷增長，所以電力企業其實對于每一個領域均有很大的影響。若能充分應用技術實施電氣控制，不僅可強化電氣控制效果，還可減少電氣運行過程中的安全隱患。再者，與傳統人員配備不同的是，機械式設備可取代人員進行高危操作，且操作精準性偏高，可有效杜絕傳統人工操作造成的失誤，還可進一步提升工作效率。再者，相較于其他技術，電工電子技術也具備顯著的應用優勢，若能將電工電子技術與電氣工程進行有效結合，不僅可促進電氣工程逐步進步，還可進一步改善社會實際生產效果。但是，電工電子技術是一種基于計算機技術的新型技術，囊括多種系統設備，設備的實際適應性非常強，可輔助電力企業減輕工作壓力，提升電力企業的實際工作效率。

3 電工電子技術在無功補償自動控制中的應用

3.1 復合開關

復合開關是現今應用頻率較高的一種儀器，可有效并聯可控開關以及交流接觸開關，保證促使電壓過零導通順利，可及時切斷電流過零，并且可在接通、斷開開關的時候有效控制電流，繼而達到無功率損耗這一目標。復合開關一共具備兩種功能，第一種是可有效使用三相分補、單相分補這兩種開關共同連接方法，這種連接方法現今在我國電力企業中廣泛應用；第二種則是三相共補及單相共補符合開關，這種連接方法在功率與低壓無功補償較為相似的電力系統之中。但是，這些連接方法在實際應用選擇過程中，必須充分考慮到當地電力系統的實際運行情況，經常出現的各種問題，進行科學合理調整后，選擇最符合電力系統實際情況的連接方法，繼而保障電力系統平穩運行。但是，在實際選擇過程中，必須保證連接形式的選擇靈活性，一旦電網運行中有異常問題出現，需及時采用可解決相關問題的復合開關，保障自動控制的有效性。

3.2 無觸點晶閘管

電容器組發生涌流現象的幾率非常高，若電容器有涌流現象發生，則會對整個電網的運作造成影響，會造成極其嚴重的后果，并且會影響電容器組的實際應用壽命。若情況比較嚴重，還會導致電容器組部分燒毀，這是電力系統實際運行過程中的巨大風險之一。為有效杜絕這一情況的發生，必須充分利用無觸點晶閘管。但是，光應用無觸點晶閘管是不夠的，還存在一定的不足之處。在實際使用過程中會產生較大的熱量，若不及時進行散熱操作，導致熱量堆積，則會誘發一系列嚴重問題，最終影響所有和熱量有接觸的部位零件，甚至會導致零件被燒毀。若是被燒毀的部位比較重要，甚至會導致整個電網故障，最終影響電網的實際運行有效性與安全性。為了迅速散熱，避免熱量堆積，多數設備均配備了相應的電風扇，但是這些電風扇的實際應用壽命并不長，在實際應用過程中難以滿足無觸點晶閘管的實際散熱需求。所以，從實際來看，問題雖然有一定改善，但并未徹底解決。

3.3 機械式接觸設備

接觸器屬于電容器組重要組成部件之一，但因為具有不可替代性特點，所以其作用是無法取代的。現今應用的無功補償自動化控制設備其實還有一定的不足之處，經常有自動化控制涌流現象出現，有一定幾率會導致嚴重后果，甚至會影響電網系統的整體運行。為預防不良現象的發生，必須選取專業接觸設備實施有效控制。在充分使用這些設備的基礎上，不斷提升限流電阻，如此才可有效減少涌流現象的發生。在機械式接觸設備的實際應用過程中，逐步驗證了機械式接觸設備的實際應用價值，確定這些設備充分滿足電網的實際發展需求，可妥善解決電網運行期間經常出現的各種問題。有調查實踐報告表明，現階段機械式接觸設備基本可以解決電網運行過程中出現的相關問題，并且可不斷提升現代電網的運行安全性與運行穩定性，所以這種機械式接觸設備具有顯著的應用效果，值得在電網系統中廣泛運用。

3.4 電路仿真

隨著計算機技術、網絡技術等多種先進技術作為輔助手段在電路設計中廣泛應用。電路仿真的應用價值逐步凸顯出來，電路仿真主要由控制電路、主電路（包含交流接觸器觸頭以及反并聯晶閘管）兩種仿真線路組成。其中主電路仿真設計可通過交流接觸器電容充分實現。在實際運行中，接觸器觸頭經常弧現象出現，尤其是電路瞬間尖峰中。而控制電路仿真運行必須明確晶閘管啟動的出動脈沖要求，但并未明確電容器的實際切斷時間，將接觸器切斷后，才可及時啟動晶閘管出動脈沖，預防大尖峰現象出現。

4 結束語

隨著國民經濟水平的逐步提高，社會經濟的逐步發展，人們對電力有了更高的需求，對現有電力系統的有效性與穩定性有了更高的要求。在無功補償自動控制中有效應用電工電子技術，可進一步提升無功補償效果，發揮更大作用。