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电力电子技术探讨(3篇)

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第一篇:浅谈电力电子技术实训装置常见故障

【摘要】随着电力电子技术在生活中的应用日益广泛,现在的职业院校已将该课程作为机电、电气自动化等电类专业的重要技术基础课程或者核心课程。而为了增强学生的动手能力,培养应用型人才,又必须将实践操作贯穿于教学之中,其中借助电力电子技术实训装置进行实践操作是各个职业院校广泛采用的一种实践教学模式。在学生操作实训装置的过程中,往往会出现各种故障,如何快速、有效的进行排故,是学习电力电子技术的师生必备的技能。

【关键词】电力电子技术实训装置;故障;排故

随着现代电力工业自动化水平的提高,电力电子技术这个20世纪后期发展起来的一门新技术,在供配电系统、交通运输、工业生产及居民生活等方面的应用日益广泛,要求维修电工、电气运行值班人员、设备安装检修人员、微机继电保护技术人员都必须具备电力电子技术知识和技能。因此,现在的职业院校已将电力电子技术作为机电专业、电气自动化等电类专业的重要技术基础课程或者核心课程。该课程涉及电力技术、信息电子技术及自动控制技术等内容,属于弱电控制强电的交叉学科,主要内容包括电力电子器件、电力变换和控制技术三个方面,主要讲授各种电力变换电路在不同负载下的工作原理、工作过程、波形变化及参数计算等,教学内容随着科技的迅猛发展越来越丰富,教学要求也越来越高。为了增强学生的动手能力,培养应用型人才,就必须将实践操作贯穿于教学之中,使学生能够更加透彻地理解电力电子电路的工作过程及实际应用,增强学生综合分析问题的能力和解决工程实际问题的能力,培养高素质的创新型人才。电力电子技术实践操作主要由实训装置台连接测试和自主设计电路两种形式,其中第一种是各个职业院校广泛采用的一种实践教学模式。但在学生操作电力电子技术实训装置的过程中,往往会出现各种各样的问题,如何快速、有效的处理这些问题,是学习电力电子技术的师生必备的技能。

1电力电子实训装置简介

我院采用的电力电子技术实训装置型号是三向SX-DD-1。该设备主要由不可动的电源模块、可动的实训挂箱模块、存放挂箱的柜体三部分组成。其中电源模块又由三相127V交流电输出及空开保护器、三相隔离变压器与三相同步变压器、交流电压输出区、电动按钮交直流调压区、0-30V直流可调电源、可调电阻区、时间定时器、日光灯开关等组成,接通电源后可为整个实训装置供电。可动的实训挂箱模块共有十多个可灵活取用的模块电路,可进行单相桥式半控整流电路与单结晶体管触发电路的研究,晶闸管直流调速系统研究,IGBT管的驱动、保护电路的测试及直流斩波电路、升降压电路的研究,单相交流调压电路及集成锯齿波触发电路的研究,BJT单相并联逆变电路研究,单相交流(过零触发)调功电路的研究,三相晶闸管全(半)控桥(零)式整流电路及三相集成触发电路的研究,双闭环三相晶闸管全控桥式整流直流调速系统的调试与机械特性的测定,三相交流调压电路研究,SPWM控制单相交-直-交变频电路的研究,PWM控制的开关型稳压电源的性能研究,给定积分电路的研究,SG3731专用PWM集成电路控制的直流位置随动系统研究,锯齿波移相触发电路研究。针对不同层次、不同基础的学生,可以精选若干个典型的、综合的、能发挥学生潜力的项目,使学生获得全面、扎实的训练,并能在能力上有明显的提高,实现实训教学效益的最大化。该装置台面底下有几个可存放导线或元器件的抽屉,最底下还有可存放活动挂箱的柜子,方便师生在实训过程中存取所需物品。本套实训装置的着眼点是学生能力的培养,通过实验、实训不仅验证书本理论,更重要的是提高学生的自学能力、分析能力、实践动手能力和创新能力,其中包括规范操作的严格训练,电路的识读与分析,系统性能的分析与改进、系统的调试与运行以及故障的查找与排除。通过接近生产现场技术应用的训练,提高学生各方面的综合水平。

2实训装置常见故障

2.1接线错误导致电路不工作或其它错误

因为理论知识的欠缺,导致电路中接线错误是职业院校学生最容易犯的一个错误。很多学生在学习的过程中存在学习态度不端正、急功近利、眼高手低的思想,在学习理论知识的时候,他们只求能够通过考试,而不愿理解掌握所学内容,到了学以致用的实训环节,就会因为不明原理而随意接线出现很多错误,如不明白变压器的工作原理而将其输入输出线接错,因为未能理解单结晶体管及其触发电路的工作原理而造成的触发电路接线混乱,因为没掌握单相半控桥式整流电路的触发原理而导致的晶闸管门极无触发信号输入,因为不理解反馈的工作原理而导致的双闭环调速系统反馈接错,因为没弄清各元器件的引脚及其作用而导致的接线错误等等。这些错误的出现无疑都是理论知识掌握不扎实导致的,但在实训的时候,大部分学生都只想知道错误在哪,只求尽快改正错误,而不愿深层次的剖析出现错误的原因,不愿花心思去理解电路工作的实际原理。除了在电路中出现的接线错误,学生还容易犯的错误是测试、测量时电表、示波器等接线错误,其导致的结果就是无法测量或测量结果不对,更有甚者会损坏电路。常见的错误如测量直流电压、电流信号时电表极性接反,使用示波器不知道探头怎么接导致的接线错误等。

2.2模块电路被设置了故障点或保险损坏导致的电路无法正常工作

如前所述,本套实训装置可进行整流、逆变、直流斩波、交流调压、交流调功、变频、移相触发等多个实训项目。在实训或者考核的过程中,每个模块电路又可以人为设置一至九个故障,如短路故障、开路故障、电源缺相故障、元器件损坏等故障。一旦电路被设置了这些故障,是无法从接线上查找出来的,必须借助工具仪表从输入到输出进行检查排除,而我们的学生在这一方面又是比较欠缺的。除了设置故障,模块电路中的保险也容易烧坏,导致电路不能正常工作,这时候只要用万用表或电压、电流表进行简单的查找就能找出,但是学生在实际操作中往往缺少这方面的意识,出现故障时显得举足无措。

2.3电路参数设置不当导致的电路无输出

在整流电路模块、直流调速系统、直流斩波电路模块、交流调压、逆变电路等模块单元,都有可以调节的电阻,而且可能不止一个,这些电阻调节是否得当直接影响了整个电路的参数设置,即影响了晶闸管门极触发脉冲的控制角,而这直接影响着电路是否有输出。学生在通电之后,总是急于求成,胡乱调节可调电阻,其结果不仅无法使电路正常工作产生输出,还可能导致灯泡或其它元器件的损坏,就算偶尔能使电路产生输出,也无法稳定更无法用示波器进行波形的测试。除了电阻参数设置不当之外,学生还可能将输入信号接的过大或者过小,过大的输入极易造成电路模块的损坏,而过小的输入无法产生输出信号,无论哪种情况都会造成电路的不正常工作。除了上述两种情况,还有一种情况也容易造成电路不能正常工作,那就是有反馈的情况下,反馈量设置的不恰当。而很多时候,反馈量又是由若干可调电阻、电容等来控制的,其与输入、输出间的连接关系本身对学生来讲可能就显得够错综复杂了。

2.4操作不当导致的模块电路内部元器件损坏

上述提到的接线错误,若能在通电测试之前找出并排除电路模块被设置故障点、保险损坏等,若能排除故障点或更换合适的保险,并不会造成电路模块的损坏。但如果出现接线错误又强行通电测试,或者电路参数设置偏差太大,保险损坏后更换为额定电流过大的保险,或者随意更改电路接线等不当的操作,都会造成电路模块内部元器件的损坏。如因防止晶闸管或其它大功率电器过电流的快速熔断器被换为过大的熔断器,在电路出现短路故障时就会烧坏电源模块中的变压器;交流调压电路中参数设置不当会导致双向晶闸管的损坏;直流斩波电路中输出和过电流保护环节接错会导致IGBT管的损坏;逆变电路中接线错误会导致555定时器或JK触发器的损坏等。一旦出现这种情况,损坏的元器件很难被找出或者即使找出也不易更换,其结果就是模块电路的无法使用。这种情况是教师在教学过程中最不愿意碰到的故障,而实际中又往往会出现这样的故障,这就需要实训指导教师在学生实训的过程中严加管理和认真指导。

3故障诊断及排故

3.1找出接线错误并进行纠正前述

接线错误将导致电路无法工作甚至损坏的情况,其原因归根结底是学生不知原理或理解不够而急于操作造成的。这就要求实训指导教师在通电测试之前,及时发现并纠正学生接错线的地方,同时耐心为学生讲解电路正常工作的原理及接线注意事项。当然,为了培养高素质、高技能的应用型人才,作者认为作为职业教育工作者,教师要正确把握课程教学改革思路及方向,大胆进行教学改革,改变观念,采取措施,调动学生的学习兴趣,增强学生的学习信心,尊重学生个体,以学生主动发展为本,充分尊重学生的个性发展;让学生自由探索和自主学习,利用各种工具和信息资源来达到学习目标;教师要适时调整自己的教学方法,要从传统的知识传授者转变为学习意义构建的促进者、课程的开发者、群体的协作者、学习顾问等角色;在教学中与学生积极互动,营造民主、和谐、宽松的课堂氛围,使学生的主体性、能动性、独立性和探究性不断发展和提升,不断提升学生的科研创新能力水平。通过有效的教学,让学生不仅会接线操作,更知道为什么要这么接线操作,达到理论和实操相结合,理实水平都过硬的教学效果。如采用本文作者提出的“帮扶走”的教学模式(刚开始帮着学生走路学习,逐渐地扶着学生走路学习,最后过度到让学生自己走路学习),简单知识让学生通过任务形式自己学习领会掌握,稍复杂的知识通过讲解练习的形式让学生理解,通过锻炼让学生成为学习的主体,通过有效教学提高学生的学习能力、解决问题能力和创新能力。

3.2排除故障点或更换保险模块

电路被设置了故障点或者保险损坏的故障,都可以借助万用表、实训装置自带的电压电流表等仪器仪表进行查找,只要找出故障,进行排故是非常容易的事情,但是学生在实际操作中往往缺少这方面的意识,他们将排故的重点放在了线路连接上,在线路连接没有问题的情况下就会显得束手无策。在这个时候,实训指导教师就要引导学生学会借助工具仪表查找故障点并进行排故,因为设备在实际使用的过程中,往往会出现这样或者那样的短路、开路等故障,作为将来要从事一线操作工作的职业院校学生来说,实际的动手操作就显得格外重要。我们采用的排故方法为:一看、二测、三更换,一看就是查看模块电路有没有被设置故障,如果有,只需把故障按钮扳回正常即可,或者是查看模块电路中的保险有无损坏的,如有更换为新的即可;二测就是借助万用表、电压表或电流表从输入到输出,对各点的信号进行测量,哪点的信号断开了说明哪点出了问题;三更换就是对找出的故障点,根据故障情况更换导线或者元器件。当然,在进行排故的过程中,如果理论知识掌握的足够扎实,那操作起来将会更加得心应手,这些都有赖于指导教师的有效引导。

3.3调节电阻、输入大小、反馈量等参数,使电路能正常工作

在遇到电路参数设置不当导致的电路无输出时,实训指导教师可指导学生从调节电阻大小、输入大小、反馈量等方面入手解决问题。如在调节电阻时,一般将可变电阻调至最小值,再由最小值逐渐增大至电路有输出;若需同时调节几个可变电阻,也遵循由小到大逐步调节的原则,注意每个可变电阻调节的幅度都不能过大,这样不仅可以保证电路正常工作,还能在输出端灯泡的亮暗显示下看出电路的大致变化过程,也不至于因参数过大损坏电路。关于输入量大小的问题,指导教师在学生动手接线之前就应该给予提醒,切不可任由学生随意接入过大的输入而造成电路模块的损坏。至于反馈量的问题,大部分学生关于反馈的理论知识都比较欠缺,需要指导教师在实训的过程中再次为学生补充反馈的知识,并就有关的反馈参数进行说明,帮助学生快速、有效地完成实训,并能巩固所学知识。

3.4更换模块电路内部元器件

虽说教师在教学过程最不愿意碰到模块电路内部元器件损坏的故障,但这种故障在实际教学中又时有发生,此时,更换模块电路内部元器件就成为成本最低、最有效的一种排故方法了。当然,排故的工作不能由教师一人去承担,而应当由学生们自己去动手维修。这时,教师要做的就是要教会学生如何打开模块电路,教会学生如何利用万用表等工具找出电路中损坏的元器件,教会学生如何利用锡枪或电烙铁等工具将损坏的元器件取下,并用电烙铁将新的元器件照样焊接上去,最后教会学生如何恢复模块电路并连接测试其性能。在维修过程中,学生会遇到不认识元器件,不清楚元器件各引脚的作用及接线,不明白电路的连接关系和工作原理等诸多问题,这时教师便可引导学生利用工具书或网络查找资料,理清思路,帮助学生养成善于发现问题并解决问题的好习惯。

4其它非常见故障及排除

在SX-DD-1型的十几台实训装置初期投入使用的时候,总有几台装置频繁跳闸,我们起初将排故的着眼点放在电源模块的二极管整流桥上,经维修后确有改善,但是维修过程却比较繁琐,后来我们又将排故重点放在电源模块的时间定时器上,经过对其时间的调整,发现对跳闸现象大有改善。还有一台设备在初次使用的时候就频繁烧坏保险,将其电源模块拆开后发现电源线有一处短接了,经维修后便不再出问题。在阅读、使用跟设备配套的指导书的时候,我们发现个别电路的接线测试与书上的原图有所差异,但可以获得更好的结果。至此,我们才发现对本套实训装置,需要研究和调节的地方还有很多,需要我们在日常教学使用过程中不断去探索和改进。除此之外,这些设备在使用一段时间之后,就会出现小螺丝松动、插孔松动、可调电阻不可调等常见故障,这提醒各指导教师在带领学生使用设备的时候一定要稳插线、慢拔线,防止损坏插孔;调节可调电阻时切不可过度调节,以防止螺丝滑丝后再无法调节等故障的出现。

5结束语

以上就三向SX-DD-1电力电子技术实训装置在实际使用过程常见的故障进行了简单分析,并简单总结了排除故障的几种方法。对几种非常见故障也进行了简要介绍,并给出了使用该设备的意见和建议。当然,在实际使用的过程中,由不同层次、不同水平的学生或学员操作这套设备,可能会出现不同的故障,在碰到故障时,我们一定要沉着冷静、耐心查找,找出故障及时排除,并进行及时的总结,为以后更好的使用该设备积累经验。当然,作为教师,更重要的是要把排故的技能教授给学生,培养学生的动手能力和创新能力,为将来更好地走上工作岗位打下坚实的基础。

参考文献

[1]任云明,冀红宙,杨清林.电力电子技术[M].北京:兵器工业出版社,2014.

[2]徐立娟,张莹.电力电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006.

作者:李春菊1;宋伟2 单位:1.宁夏工商职业技术学院机电工程系,2.民航宁夏空管分局技术保障部

第二篇:电力电子技术在电力系统的运用

摘要:当前,随着经济的不断发展,新器件、新材料以及计算机技术也得到了快速发展,从而电力电子技术在电力系统中得到了快速应用,并取得了突出的成效。本文介绍了电力电子技术的发展过程,并对其在电力系统中的应用进行了分析和研究,希望对促进电力电子技术的发展具有促进作用。

关键词:电子电力技术;电力系统;应用

0引言

电力电子技术是一种新技术,这种技术包含了电力和电子两方面的技术,它在新能源发电中具有重要作用,并逐渐在人们的生活中扮演着重要的角色,逐渐成为人们生活中的重要组成部分。随着经济的不断发展,这些器件、技术逐渐应用于各个领域,这为促进电力电子技术的发展起到了积极作用,也为其在电力系统中的应用开拓了空间。

1电力电子技术的发展

电力电子技术是一门综合性的技术,它主要包括两方面技术,分别是制造器件技术和应用电路技术,这两种技术对于促进电力电子技术的发展具有重要作用。首先器件技术的发展过程中比较曲折,它经历了半控型-全控型-复合型的发展过程,并将功率、控制驱动器等器件关联起来,对一些功能进行了集中,这种改进不仅促进了器件结构上的发展,同时还对其功能进行了优化。整流电路系统应用比较频繁的时代是改革开放以前,而改革开放以后应用最为频繁的是逆变电路,但是整流电路系统仍然具有较为广泛的影响。随着科学技术的发展,脉冲宽度控制技术(PWM)在一定程度上促进了电力电子技术的发展,同时自动开关器件的应用和发展,也使电力电子技术逐渐走向低频化发展。其中脉冲宽度控制技术(PWM)的控制方式主要包括以下几个方面:分别是无功率控制、观测器控制、神经元控制等,这些控制方式在实际中的应用,在很大程度上促进了电力电子技术的发展,并使其进入了一个新的阶段。现在电力电子技术有了新的发展方向,数字控制技术的应用,逐渐在电力系统中替代了模拟控制,它也将成为电力电子技术未来的发展方向,并能够快速促进电力电子技术的发展。

2电力电子技术在电力系统中的应用

2.1发电环节

电力电子技术在电力系统中的应用,在一定程度上改变了发电环节涉及以及发电机组中多种设备的运行特性,具体表现在以下几方面:一是大型发电机的静止励磁控制。静止励磁主要是采用晶闸管整流自并励方式,这种方式使其具有较为简单的结构,性能也比较稳定,造价也低,从而极大地促进了静止励磁在电力系统中的应用。并且静止励磁的应用,省去了励磁机这个中间惯性环节,提高了电力系统的工作效率。二是水力、风力发电机的变速恒频励磁。水头压力和流量对于水力发电的有效功率起到了关键性的作用,水头的变化将会直接影响机组最佳转速的大小。在实际的应用中发电机的有效功率与风速成三次方正比例,风车捕捉最大风能的转速与风速有直接关系。为了能够获得最大功率,这时可以使机组变速运行,只有这样才能够有效提高机组的应用效率。第三,发电厂风机水泵的变频调速。在传统的发电过程中,风机水泵消耗的电量比较大,并且其功率较低,这样损耗了大量的电能,不利于发电厂的发展,低压或高压变频器能够有效地实现水泵的变频调速,这样就能够达到节能的目的。低压变频器技术已经是一种比较成熟的技术,它在国外已经在众多企业中广泛应用,并取得了较好的成效,所以为了促进我国发电厂的发展,必须在实际的发电过程中应用该种技术。

2.2输电环节

第一,轻型直流输电和直流输电技术。在实际的应用中,直流输电具有输电容量大、控制调节灵活以及稳定性好等特点,这些特点极大地促进了直流输电技术的应用,并逐渐在输电作业中发挥重要作用。随着科学技术的不断发展和应用,直流输电技术有了新的突破性的发展,轻型直流输电技术的问世和应用,在很大程度上解决了现阶段发电过程中遇到的难题。这是一种创新性的技术,并在传统的直流输电技术上进行了改进,提高了发电效率,促进了输电工作的有效进行。第二,FACTS技术。FACTS技术是一种柔性交流输电技术,这种技术出现在八十年代后期,它的主要优势能够实现交流输电功率潮流的控制,提高电力系统的稳定性。

2.3配电环节

配电环节中比较重要的问题就是要提高电能质量,并保证供电的可靠性,这也是现阶段发电厂急需解决的问题,也是阻碍我国发电厂发展的重要问题,这也是电力电子技术在电力系统应用中的重要任务。在对电能质量的控制过程中,应当注意满足两方面的要求,分别是抑制各种瞬态的干扰和波动及满足对频率、电压、谐波,只有这样才能够保证电力电子技术在电力系统中的应用,才能够提高电力系统的运行效率。DFACTS技术是一种新技术,这种技术能够有效地解决当前配电环节所遇到的问题,它也是在FACTS技术基础上发展起来的一门技术。

2.4节能环节

第一,减少无功损耗,提高功率因素。在电力系统中,各种电力设备都会在一定程度上消耗相应的功率,既包括有功功率也包括无功功率,这都是发电过程中消耗的能量。这两种功率对于确保电能质量具有重要作用。在电力系统中,保持无功平衡具有重要的作用,如果不能做到无功平衡,那么会造成电压降低,对于电力系统中的设备具有损害作用,严重时甚至会造成巨大的安全事故,所以在发电过程中,应当引起足够重视。第二,变负荷电动机调速运行。电力电子技术在电力系统中的应用,能够有效节省能源,主要体现在两方面,分别是电动机本身技术和变负荷电动机的调速技术,这两种技术的应用能够有效节省能源,对于提高电力电子技术在电力系统中的应用具有重要作用。目前,在国内,发电厂发电过程中的节能环节已经成为发电过程中的重要问题,传统的发电过程成本较高,并且会产生污染,这在一定程度上限制了发电厂的发展,所以应当重视节能环节,降低能耗。

3结语

综上所述,随着社会经济的不断发展,电力电子技术子啊电力系统中的应用越来越广泛,并逐渐成为电力系统中不可获取的一部分,在电力系统的供电中起到了重要作用,极大地促进了电力系统的发展。

参考文献:

[1]徐政,卢强.电力电子技术在电力系统中的应用[J].电工技术学报,2004(08):23-27.

[2]万鑫.电力电子技术在电力系统中的应用及发展[J].电子世界,2012(03):69-71.

[3]吴大江.电力电子技术在电力系统中的应用探讨[J].科技传播,2011(05):147+150.

作者:谢冬冬;韩崇安 单位:商丘学院

第三篇:电力电子技术在无功补偿自动控制的应用

【摘要】无功补偿是一种常用于电力供电系统,用于降低损耗、提高电网功率的补偿技术,在电力电子技术得到广泛应用的现代社会,无功补偿也越来越受社会的关注。文章简单介绍了电力电子技术及无功补偿装置,并就电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用进行了探讨,以为类似电力电子技术在无功补偿自动控制装置或设备中的应用提供相应参考经验。

【关键词】电力电子技术;自动控制;无功补偿应用

随着社会的发展,经济的进步,我国企业生产不断扩大,产品的加工和生产有了更高的质量要求,同时对于产品生产加工及生产设备也出了更高的要求。现企业用于加工及生产的设备在企业成产成本当中所占比重较大,为降低生产成本,就必须重视能源的节约及设备能源的消耗。无功补偿因其可减少设备耗电量并提高设备运行效率而倍受业内企业的关注。

1电力电子技术及无功补偿装置

1.1电力电子技术

电力电子技术是一种新型的电子技术,主要是利用电力电子器件以实现对电能的变换与控制。电力电子技术包括电力电子器件制造及交流两种技术,主要应用于电力领域,如无功补偿、高压直流输电等,同时还可应用于工业、电化学工业、节能灯、变频空调等,可变换电力的大小。电力电子技术的应用有效避免了传统产业所存在的弊端,同时促进了机电一体化产业的发展,优化了电能的使用,使电力电子技术朝智能化方向发展。

1.2无功补偿装置

无功补偿,即无功功率补偿。在整个电力系统当中,多数用于运行的设备其电力负荷都属感性负荷,实际上都需吸收一定量的无功功率,特别是伴随我国电力系统规模的不断扩大,电网运行设备的电力负荷也逐步提高。为此,电力系统通常会采取无功补偿的方式以减轻电网运行设备的感性负荷,从而降低设备的损耗,同时提高供电效率。通常而言,电力系统所应用的无功补偿装置一般分散于高、低压并联电容器的电路当中,其安装、运行及维护都比较简单,但要注意的是,其实施无法实现持续性调节,再加上谐波的干扰,电力电容器极易被烧毁。为此,在实际应用当中,应避免过度应用无功补偿方式。此外,无功补偿装置还可应用于同步调相机,实现对励磁系统所造成的有容性或感性无功功率进行调节。

2电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用

2.1在补偿装置自动投切上的应用

电力电子技术在补偿装置自动投切上的应用主要体现在以下三方面:

第一,机械式接触器。无功补偿自动控制中,相关开关设备属自动控制,且通常会利用并联电器开关接触来实现对其的控制。也就是说,电力系统最初是利用接触器来实现电容器组的投切。但在实际运行过程当中,电容器组的初始电压为零,此时合闸则会使得电压剧增,导致电容器出现涌流现象,继而损坏电容器和电力系统。为避免这一情况,可在电容器组当中设置机械式接触器,通过在接触器中加入限流电阻实现对涌流的控制。相关实验表明,在机械式接触器中加入限流电阻之后,涌流的额定电流可被控制于20倍以内,有效抑制了涌流的产生,同时接触后也未出现电压降低的现象,不存在损耗。

第二,无触点晶闸管。无触点晶闸管又叫固态继电器,是随着电力电子技术的发展而出现的。在无功补偿自动控制当中应用机械式接触器虽可有效控制电容器组产生涌流现象,但若因其他因素而出现涌流,电容器及电力系统仍会遭到损坏,特别是当接触器触头上的黏结盒被烧坏时,无功补偿自动控制是难以正常运行的,无功补偿寿命也会严重缩短。无触点晶闸管则有效解决了这一问题。将无触点晶闸管应用于无功补偿自动控制的最大优势在于当电网压力过零时,可利用可控硅来实现自动控制,以免电容器电压猛升而出现合闸涌流现象,同时电流也不会出现拉弧的问题,有效改善了电容器易出现交流接触器烧坏的情况,延长了电容器的使用寿命。要注意的是,在实际运行过程当中,此装置中的可控硅会产生0.7V左右的结压降,极易产生谐波电流,进而产生大量热量,致设备温度升高,从而影响电容器的正常运行。虽然这一问题可采取内置散热风扇的方式加以解决,但风扇寿命有限,且实际散热效果并不明显,因此此装置作用难以充分发挥出来,在一定程度还会加大电网运行的损耗。

第三,复合开关。复合开关即是融合了机械式接触器和无触点晶闸管,而发明的一种电子复合型开关,其将接触器与可控硅并联在了一起,弥补了上述两者的缺陷。将接触器与可控硅采取并联的方式连接在一起,可真正实现电流过零时的切断与导通。这样不但实现了整个电力系统的连接与断开,而且还有效防止了涌流的出现。换而言之,复合开关即是综合了接触器无功耗及可控硅抑制涌流的双重优点。

通常来说,复合开关主要有单相分补开关和三相共补开关两种,在实际应用当中可依实际情况进行合理选择。一般而言,三相共补开关多用于传统低压无功补偿,而单相分补开关多用于各相负载相差较大的无功补偿。介于对经济成本的考虑,在实际应用当中通常采取二者相互结合的方式,即电容器接入、接触器闭合时,晶闸管两端压力接近零,依晶闸管导通条件关断晶闸管,当晶闸管两端电压过零时即可导通。自此,切除活动全部完成。

2.2电路仿真

电路仿真是伴随电力电子技术不断发展而产生的,其是利用计算机辅助分析及仿真技术以实现电力电路设计的一种技术。通常来说,电路仿真有控制电路仿真和主电路仿真两种,其中控制电路仿真是利用Multisim软件实现电路的设计与仿真;主电路仿真是利用Matlab软件实现电路的设计与仿真,此软件基本兼容各工程领域,所以在实际应用过程当中,主电路仿真的使用相对较多,且伴随计算机技术及仿真技术的不断发展与成熟,电路仿真技术也不断更新,并不断完善。要注意的是,此主电路结构在实际应用时会出现起弧现象,导致总电流减少,从而减少电路中的损耗。此外,电路仿真并无具体时间要求,只需及时换流,即可有效避免出现过大尖峰。

3结语

总体而言,要想尽量减轻电力系统运行时的电网负荷,就有必要科学、合理控制无功涌流,即需利用无功补偿。无功补偿在电力系统当中所起的作用主要是降低损耗、提高电网运行效率,将电力电子技术应用于无功补偿自动控制当中不但可减少干路电流,而且还可加强系统功率因素,于投切时利用接触器还能产生涌流,同时使用复合开关,此外借助计算机技术还可实现电路仿真,提高元件的调试效果。

参考文献

[1]周虹屹.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].中外企业家,2015(17):239-239,251.

[2]庄涛.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].中外交流,2016(13):15.

[3]张永春,吕香玲.电力电子技术在无功补偿自动控制中的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2016,6(21):81-82.

作者:龙文 单位:广东科学中心

电力电子技术探讨(3篇)责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次