電力電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的應(yīng)用研究

袁溪澤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)食品加工企業(yè)在生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)數(shù)量上都有較高的要求，而其設(shè)備的耗電量在生產(chǎn)成本中占據(jù)了較大的比重，有效的節(jié)能降耗成為了食品加工企業(yè)發(fā)展過程中需要重點(diǎn)解決的問題。無功補(bǔ)償作為一種減少設(shè)備耗電量，提高設(shè)備運(yùn)行效率的補(bǔ)償方式，其效果在實(shí)踐中得到了證明，而無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中電子技術(shù)的應(yīng)用也是近些年來業(yè)內(nèi)研究的焦點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制;無功補(bǔ)償;電力電子技術(shù)

引言

無功功率補(bǔ)償也被稱之為無功補(bǔ)償，在電力系統(tǒng)供電環(huán)節(jié)應(yīng)用十分廣泛，主要就是減少電能在實(shí)際傳輸過程中在輸送線路及變壓器上面的消耗，逐漸提高電網(wǎng)運(yùn)輸功率，提高電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境質(zhì)量。無功功率補(bǔ)償現(xiàn)在已經(jīng)在電力系統(tǒng)及電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，電力電子技術(shù)在快速發(fā)展的過程中，人們對(duì)于電力電子技術(shù)中的無功補(bǔ)償問題也開始越加關(guān)注。電壓調(diào)整及無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，能夠有效提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，并且已經(jīng)成為一種重要的手段。

一、無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果

伴隨著社會(huì)快速發(fā)展，人們對(duì)于電能需求量正在快速增加，電力行業(yè)迎來了新一輪發(fā)展熱潮，電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模也正在逐漸增加，電力負(fù)荷需求量也正在提高。無功補(bǔ)償要是在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)用，能夠顯著提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，并且提高電網(wǎng)運(yùn)行速度，同時(shí)還能夠減小電能在實(shí)際傳輸過程中所造成的損耗。將無功補(bǔ)償裝置按照在電力系統(tǒng)之中，對(duì)于調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，讓其安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，這樣不僅僅能夠大幅度消耗電能的損耗，還能夠提高電能傳輸質(zhì)量。

1.2電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償應(yīng)用的措施

1.2.1無功補(bǔ)償電流容器

要是從設(shè)計(jì)角度對(duì)于無功補(bǔ)償電流容器進(jìn)行分析，首先就能夠發(fā)現(xiàn)無功補(bǔ)償電流容器與其他設(shè)備相比較較為簡單，不僅僅是從設(shè)備的安裝及運(yùn)行角度而言，設(shè)備后期維護(hù)也十分便捷，主要原因是由于無功補(bǔ)償電流容器設(shè)計(jì)就十分簡單。但是無功補(bǔ)償電力容器在實(shí)際操作中還是十分復(fù)雜的，由于現(xiàn)在電力系統(tǒng)內(nèi)所應(yīng)用的主要是感性無功補(bǔ)償電力容器，所以不能夠?qū)τ跓o功補(bǔ)償電力容器進(jìn)行可持續(xù)性調(diào)節(jié)。無功補(bǔ)償電力容器在實(shí)際應(yīng)用過程中，一定會(huì)產(chǎn)生負(fù)點(diǎn)效應(yīng)，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量造成一定影響的同時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)的補(bǔ)償電流也會(huì)適當(dāng)降低，這樣電容器所進(jìn)行的補(bǔ)償容量也就大幅度降低。在這種運(yùn)行狀態(tài)之下，無功補(bǔ)償電力容器要是收到較大諧波的影響，出現(xiàn)燒毀或者是損害的可能性就較高。

1.2.2無功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)

同步調(diào)相機(jī)實(shí)際上是發(fā)電機(jī)，在實(shí)際運(yùn)行過程中旋轉(zhuǎn)形式相同。同步調(diào)相機(jī)運(yùn)行原理是利用勵(lì)磁系統(tǒng)在對(duì)于電網(wǎng)調(diào)節(jié)過程中會(huì)發(fā)出容性功率。正是由于無功補(bǔ)償同步調(diào)相機(jī)是一種同步旋轉(zhuǎn)式發(fā)電機(jī)，在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠一直保持旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而同步調(diào)相機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中所產(chǎn)生的噪音也就較大，就造成一定的損耗，并且在對(duì)于同步調(diào)相機(jī)后期修護(hù)難度也較好。就現(xiàn)在實(shí)際情況而言，由于同步調(diào)相機(jī)運(yùn)行速度較難，并且電力系統(tǒng)的變化迅速，這就造成同步調(diào)相機(jī)開展調(diào)節(jié)工作難度較高。

1.2.3靜止無功補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

靜止無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用在電力系統(tǒng)中能夠有效改善電力容器和同步調(diào)相機(jī)存在的缺陷問題。首先靜止無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行速度明顯增快，且不會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲，而且通過應(yīng)用新型的開關(guān)器件，還能夠獲得動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)男Ч?。雖然靜止無功補(bǔ)償裝置維修難度較低，但其造價(jià)很高，造成電力系統(tǒng)成本明顯增長。

二、電力電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的應(yīng)用

2.1機(jī)械式接觸器在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的應(yīng)用

由于無功補(bǔ)償開關(guān)設(shè)備屬于自動(dòng)控制，且依據(jù)并聯(lián)電容器開關(guān)接觸實(shí)現(xiàn)控制，如果初始電壓為零，而合閘時(shí)電壓猛增，則會(huì)出現(xiàn)電容器涌流情況，繼而導(dǎo)致電力系統(tǒng)和電容器出現(xiàn)損壞。為了改善這一情況，可以將機(jī)械式接觸器應(yīng)用在電容器組中，實(shí)現(xiàn)有效抑制電容器涌流情況的發(fā)生。機(jī)械式接觸器的工作原理主要是在接觸器中加入限流電阻，繼而有效降低和控制涌流，還具有無耗損和無壓降等優(yōu)勢(shì)。

2.2無觸點(diǎn)晶閘管在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的應(yīng)用

雖然將機(jī)械式接觸器應(yīng)用在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)并聯(lián)電容器組涌流現(xiàn)象的控制，但如果因?yàn)槠渌蛩?，仍然產(chǎn)生了涌流現(xiàn)象，則還是會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)和電容器造成損害，尤其是電容器接觸器觸頭上黏結(jié)盒被燒壞，難以保證無功補(bǔ)償自動(dòng)控制的運(yùn)行，嚴(yán)重危害無功補(bǔ)償?shù)膲勖?。而隨著無觸點(diǎn)晶閘管的研發(fā)，該種晶閘管能夠在電壓過零時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，且會(huì)自動(dòng)斷塊，不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，有效防治并聯(lián)電容器因?yàn)楹祥l時(shí)電壓猛增產(chǎn)生的涌流現(xiàn)象。因此無觸點(diǎn)晶閘管對(duì)無功補(bǔ)償自動(dòng)控制和電容器的保護(hù)，能夠延長電容器的使用壽命，但由于無觸點(diǎn)晶閘管很容易在運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波電流，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致設(shè)備溫度不斷升高，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害，無法保證電容器的可持續(xù)運(yùn)行。雖然可以通過安裝風(fēng)扇的方式進(jìn)行散熱，但實(shí)際應(yīng)用效果并不明顯。

2.3復(fù)合開關(guān)在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的應(yīng)用

復(fù)合開關(guān)應(yīng)用在無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中，主要是利用并聯(lián)連接交流接觸和可控硅，確保電流過零狀況下切斷和導(dǎo)通，有效抑制涌流現(xiàn)象。復(fù)合開關(guān)主要分為單相分補(bǔ)開關(guān)、三相共補(bǔ)復(fù)合開關(guān)等類型，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的復(fù)合開關(guān)，且還可以實(shí)現(xiàn)單相分補(bǔ)和三相共補(bǔ)復(fù)合開關(guān)綜合接線方式。

三、結(jié)論

簡而言之，想要降低電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中的負(fù)荷，就需要對(duì)于電網(wǎng)內(nèi)的無功涌流進(jìn)行高效率控制，這就需要將電力系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，主要目的就是降低電能在傳輸過程中及變壓器上面的消耗，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行功率參數(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。無功補(bǔ)償現(xiàn)在已經(jīng)在電力系統(tǒng)及電氣自動(dòng)化技術(shù)等方面得到了廣泛應(yīng)用，所以在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中應(yīng)用無功補(bǔ)償，在降低電能消耗的同時(shí)，還能夠降低電網(wǎng)整個(gè)對(duì)于能源的消耗。同時(shí)將電力電子技術(shù)應(yīng)用到無功補(bǔ)償自動(dòng)控制中，是完善無功補(bǔ)償最為有效并且最為直接的一種途徑，本文對(duì)于電力電子技術(shù)在無功補(bǔ)償自動(dòng)化控制的運(yùn)用簡單分析，還存在一定不足，僅供參考。

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