电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用探讨

2021-04-04孙永旺

电子测试 2021年10期

孙永旺

（扬州高等职业技术学校，江苏杨州，225003）

1 无功补偿的应用原理与应用作用

1.1 无功补偿原理

电力实际应用过程中，往往会因为电器不同用电方式造成的差异继而导致功率出现差异。一般来说，常见电力设备（如热水器、灯泡、家用电器等等）在实际用电过程中只需要保证电压和电流始终处于相同相位状态，就可保证仪器设备正常运行。在这种情况下，电力实际应用期间获取的有功功率其实就是电流和电压的乘积，这些设备均可促使电力系统在实际运行期间建设一个稳定对应的磁场，继而保证电力的顺利传输与应用[1]。相反，若电力系统的实际消耗能量并不能顺利转化成有功功率，就称为无功功率。电力系统实际运行期间，往往结合现有功率选取对应设备，通过无功功率与有功功率组成视在功率。电力实际传输过程中，无功功率的大幅度传输导致电网运行负荷增加，这种现象也会增加电网的实际耗损，继而导致系统电压下降。想要妥善解决这一问题，则需对输电系统实施补偿，促使电力系统的整体性保持平衡与稳定。在这一原理的基础上，可及时在对应电磁元件电路中装备对应的电容元件，抵消电路内电流。这一过程中可促使电路系统逐步达成平衡，有效减小电压矢量和电流矢量的夹角。

1.2 无功补偿作用

在电网系统中配备一定无功补偿装置，可有效维持并控制电网的实际感性负荷，继而有效控制设备的实际能源损耗现象。但想要达到最佳应用效果，往往需要将无功补偿装置安装在低压高压并联电容器电路中，而并联电容器往往安装在总变电站系统的总线路中。实际安装过程中，尽可能在并联电容器中配置并联补偿容器，如此才能获得最好且难以代替的效果。在实际实践期间，想要充分发挥无功补偿装置的实际作用，则必须将无功补偿装置装设在电网系统对应位置中，一般情况下是低压、高压并联电容器对应电路中。在实际安装过程中，无功补偿电力设备的安装是非常简单的，且维修工作也相对简单好处理，不繁琐复杂，无需维修人员拆装系统针对某一部分进行维修，也无需为维修这一部分培训专业的维修人员或是制定相应的培训方案。但是这种无功补偿装置往往会被谐波干扰，无法连续调节，长期运用会提升电容器的实际损坏几率，因此在实际应用过程中必须明确无功补偿装置的实际调节方法[2]。

2 电工电子技术的应用优势

电工电子技术可在电气控制工作发挥巨大且难以替代的作用。从实际应用情况来看，应用电工电子技术后，不仅可有效提升工作人员的实际工作效率，还可充分发挥技术的实际应用价值，提升电力系统的实际应用性。因为社会在高速发展期间，人们对于电力的需求不断增长，所以电力企业其实对于每一个领域均有很大的影响。若能充分应用技术实施电气控制，不仅可强化电气控制效果，还可减少电气运行过程中的安全隐患。再者，与传统人员配备不同的是，机械式设备可取代人员进行高危操作，且操作精准性偏高，可有效杜绝传统人工操作造成的失误，还可进一步提升工作效率。再者，相较于其他技术，电工电子技术也具备显著的应用优势，若能将电工电子技术与电气工程进行有效结合，不仅可促进电气工程逐步进步，还可进一步改善社会实际生产效果。但是，电工电子技术是一种基于计算机技术的新型技术，囊括多种系统设备，设备的实际适应性非常强，可辅助电力企业减轻工作压力，提升电力企业的实际工作效率。

3 电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用

3.1 复合开关

复合开关是现今应用频率较高的一种仪器，可有效并联可控开关以及交流接触开关，保证促使电压过零导通顺利，可及时切断电流过零，并且可在接通、断开开关的时候有效控制电流，继而达到无功率损耗这一目标。复合开关一共具备两种功能，第一种是可有效使用三相分补、单相分补这两种开关共同连接方法，这种连接方法现今在我国电力企业中广泛应用；第二种则是三相共补及单相共补符合开关，这种连接方法在功率与低压无功补偿较为相似的电力系统之中。但是，这些连接方法在实际应用选择过程中，必须充分考虑到当地电力系统的实际运行情况，经常出现的各种问题，进行科学合理调整后，选择最符合电力系统实际情况的连接方法，继而保障电力系统平稳运行。但是，在实际选择过程中，必须保证连接形式的选择灵活性，一旦电网运行中有异常问题出现，需及时采用可解决相关问题的复合开关，保障自动控制的有效性。

3.2 无触点晶闸管

电容器组发生涌流现象的几率非常高，若电容器有涌流现象发生，则会对整个电网的运作造成影响，会造成极其严重的后果，并且会影响电容器组的实际应用寿命。若情况比较严重，还会导致电容器组部分烧毁，这是电力系统实际运行过程中的巨大风险之一。为有效杜绝这一情况的发生，必须充分利用无触点晶闸管。但是，光应用无触点晶闸管是不够的，还存在一定的不足之处。在实际使用过程中会产生较大的热量，若不及时进行散热操作，导致热量堆积，则会诱发一系列严重问题，最终影响所有和热量有接触的部位零件，甚至会导致零件被烧毁。若是被烧毁的部位比较重要，甚至会导致整个电网故障，最终影响电网的实际运行有效性与安全性。为了迅速散热，避免热量堆积，多数设备均配备了相应的电风扇，但是这些电风扇的实际应用寿命并不长，在实际应用过程中难以满足无触点晶闸管的实际散热需求。所以，从实际来看，问题虽然有一定改善，但并未彻底解决。

3.3 机械式接触设备

接触器属于电容器组重要组成部件之一，但因为具有不可替代性特点，所以其作用是无法取代的。现今应用的无功补偿自动化控制设备其实还有一定的不足之处，经常有自动化控制涌流现象出现，有一定几率会导致严重后果，甚至会影响电网系统的整体运行。为预防不良现象的发生，必须选取专业接触设备实施有效控制。在充分使用这些设备的基础上，不断提升限流电阻，如此才可有效减少涌流现象的发生。在机械式接触设备的实际应用过程中，逐步验证了机械式接触设备的实际应用价值，确定这些设备充分满足电网的实际发展需求，可妥善解决电网运行期间经常出现的各种问题。有调查实践报告表明，现阶段机械式接触设备基本可以解决电网运行过程中出现的相关问题，并且可不断提升现代电网的运行安全性与运行稳定性，所以这种机械式接触设备具有显著的应用效果，值得在电网系统中广泛运用。

3.4 电路仿真

随着计算机技术、网络技术等多种先进技术作为辅助手段在电路设计中广泛应用。电路仿真的应用价值逐步凸显出来，电路仿真主要由控制电路、主电路（包含交流接触器触头以及反并联晶闸管）两种仿真线路组成。其中主电路仿真设计可通过交流接触器电容充分实现。在实际运行中，接触器触头经常弧现象出现，尤其是电路瞬间尖峰中。而控制电路仿真运行必须明确晶闸管启动的出动脉冲要求，但并未明确电容器的实际切断时间，将接触器切断后，才可及时启动晶闸管出动脉冲，预防大尖峰现象出现。