【摘要】無(wú)功補(bǔ)償在電工電子技術(shù)中可以提高電力設(shè)備的功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，并延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命。本文闡述了無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的工作原理及作用，并分析了電工電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中的相關(guān)應(yīng)用，為發(fā)揮無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制技術(shù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】電工電子技術(shù) ?無(wú)功補(bǔ)償 ?自動(dòng)控制

無(wú)功補(bǔ)償也就是無(wú)功功率補(bǔ)償，其主要作用是改善電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)，在電力企業(yè)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用比較普遍。在電力系統(tǒng)中合理選擇補(bǔ)償裝置，可以使電氣設(shè)備損耗降低，電網(wǎng)系統(tǒng)質(zhì)量得到提高。

一、無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟砑白饔?/p>

（一）無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟?/p>

無(wú)功補(bǔ)償是指為滿足電力系統(tǒng)和荷端電壓的運(yùn)行需要，須在網(wǎng)內(nèi)與負(fù)荷端設(shè)置的無(wú)功電源。在電力系統(tǒng)中，除發(fā)電機(jī)是無(wú)功功率電源外，線路的電容也產(chǎn)生部分無(wú)功功率。在兩種無(wú)功電源不能滿足電網(wǎng)無(wú)功功率的平衡要求時(shí)，需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以補(bǔ)償無(wú)功功率的不足。

（二）無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)生的作用

（1）提高功率因數(shù)。在安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置后，傳輸?shù)臒o(wú)功功率減少，在傳輸?shù)挠泄β什蛔兊那闆r下，提高功率因數(shù)。

（2）改善電壓質(zhì)量。高壓線路的電感電抗X要比電阻R大得多，因此線路電壓損失很大程度上取決于線路傳輸?shù)臒o(wú)功負(fù)荷。提高功率因數(shù)，減少線路中的無(wú)功電流，就可以降低電壓損失，從而提高電壓質(zhì)量。

（3）減少電力損失。工廠動(dòng)力配線依據(jù)不同的線路及負(fù)載情況，提高功率因素后，使總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。

（4）延長(zhǎng)電氣設(shè)備壽命。改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使原先接近或已經(jīng)使用至飽和狀態(tài)下的變壓器、開(kāi)關(guān)等機(jī)器設(shè)備和線路容量負(fù)荷下降，從而降低機(jī)器溫度，增加設(shè)備使用壽命。

二、電工電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用

（一）機(jī)械接觸器的應(yīng)用

對(duì)于傳統(tǒng)的投切方式而言，電容器組的投切是利用接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在電容器組投入的過(guò)程中，如初始電壓為0，合閘瞬間涌流可以達(dá)到額定電流的十幾倍甚至幾十倍，這對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行及設(shè)備電氣都會(huì)造成影響?；诓⒙?lián)電容器的開(kāi)關(guān)完成無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂品绞剑哂袔c(diǎn)優(yōu)勢(shì)：一是在輸入補(bǔ)償?shù)碾A段，電氣線路的電壓初始值較低，方便進(jìn)行低壓操作，減少了無(wú)功功率;二是采用這種控制方式后，電容器很少會(huì)出現(xiàn)涌流現(xiàn)象，這就無(wú)形中延長(zhǎng)了電氣設(shè)備的使用壽命，從而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）無(wú)觸點(diǎn)晶閘管的應(yīng)用

以電容器組的運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，即便從源頭上實(shí)現(xiàn)涌流的控制，但是一旦出現(xiàn)涌流現(xiàn)象，就造成接觸器觸頭上的粘結(jié)盒燒毀，從而影響電氣裝置的使用壽命。基于電子技術(shù)的無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制，研發(fā)出使用無(wú)觸點(diǎn)晶閘管代替繼電器，將無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。這種無(wú)觸點(diǎn)晶閘管應(yīng)用于電氣設(shè)備中的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)電網(wǎng)中的電壓為0時(shí)，利用可控硅一旦電流過(guò)零就自動(dòng)斷開(kāi)的特性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能有效避免電容器在投切過(guò)程中出現(xiàn)接觸器燒毀或粘結(jié)現(xiàn)象，從而提高電容器的使用壽命。但在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這種裝置也存在一定缺陷，在電容器運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有0.7V的結(jié)壓降在可控硅導(dǎo)通后產(chǎn)生，因此會(huì)在一定程度上影響電容器的正常運(yùn)行，這就需要專(zhuān)業(yè)人員在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制的研發(fā)運(yùn)用及實(shí)踐過(guò)程中加以改進(jìn)。

（三）復(fù)合開(kāi)關(guān)的應(yīng)用

復(fù)合開(kāi)關(guān)的主要作用是實(shí)現(xiàn)可控硅開(kāi)關(guān)與交流接觸器并聯(lián)，保證電流過(guò)零時(shí)，能保證可控硅開(kāi)關(guān)即時(shí)斷開(kāi)。這樣既可以保證利用可控硅實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣涌流的控制，同時(shí)又達(dá)到了保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)的目的。但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，由于電網(wǎng)中涌流現(xiàn)象的存在，復(fù)合開(kāi)關(guān)時(shí)而出現(xiàn)無(wú)法有效開(kāi)關(guān)的現(xiàn)象。為了使復(fù)合開(kāi)關(guān)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中更好的發(fā)揮其作用，應(yīng)從以下兩個(gè)方面入手對(duì)復(fù)合開(kāi)關(guān)進(jìn)行優(yōu)化。一是企業(yè)根據(jù)電力系統(tǒng)及無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制的實(shí)際需要，科學(xué)的在單相分補(bǔ)及三相共補(bǔ)中選擇復(fù)合開(kāi)關(guān)。對(duì)于低壓無(wú)功補(bǔ)償來(lái)說(shuō)，采用三相共補(bǔ)復(fù)合開(kāi)關(guān)即可達(dá)到實(shí)際需求，但對(duì)于三相負(fù)載不平衡的電力系統(tǒng)，就要考慮采用單相分補(bǔ)復(fù)合開(kāi)關(guān)。當(dāng)然企業(yè)也可以切合實(shí)際，選擇單相分補(bǔ)與三相共補(bǔ)復(fù)合開(kāi)關(guān)相結(jié)合的接線方案?？偠灾?，無(wú)論使用哪種復(fù)合開(kāi)關(guān)，都要確保電路無(wú)功補(bǔ)償能達(dá)到預(yù)期效果。

（四）電路仿真

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前電路設(shè)計(jì)可以完全通過(guò)計(jì)算輔助分析結(jié)合仿真技術(shù)來(lái)完成，是電力系統(tǒng)中的重要應(yīng)用。在傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中，安裝單位在設(shè)計(jì)任務(wù)完成后根據(jù)設(shè)計(jì)圖搭設(shè)電路，如果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在問(wèn)題，只有安裝完成才能發(fā)現(xiàn)。一旦出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，將會(huì)造成的極大的資源浪費(fèi)。隨著電子電工技術(shù)的更新發(fā)展，電路仿真運(yùn)行成為電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)檢驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在計(jì)算機(jī)輔助下搭建電路系統(tǒng)，然后仿真運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后修改與完善，在仿真運(yùn)行中確定電路不存在問(wèn)題后，再進(jìn)行實(shí)施。將電路仿真技術(shù)應(yīng)用到無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制中，對(duì)電力系統(tǒng)提升自動(dòng)控制效果與降低線路損耗起著顯著作用。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述的分析研究可以了解到，電力電子技術(shù)在無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制的應(yīng)用可以提高電力設(shè)備的功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，并延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命。但是當(dāng)前的無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制技術(shù)尚在發(fā)展，還存在一定的缺陷。這就需要專(zhuān)業(yè)人員在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷的進(jìn)行技術(shù)研究與創(chuàng)新，能夠更好的發(fā)揮無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)控制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：曾繁波（1984-），男，漢族，四川省富順縣人，本科，四川自貢市高級(jí)技工學(xué)校，中級(jí)講師，電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，從事電力拖動(dòng)、可編程控制系統(tǒng)、電力電子技術(shù)等教學(xué)工作，研究方向：電氣自動(dòng)化、可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。