论煤矿井下供配电系统无功补偿

总第１７０期　机械管理开发　ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　ｔａｌ　１７０　Ｎｏ．６，２０　１７　２０１７年第６期　｜鼍强与镰迹　ＤＯＩ：１０．１６５２５０．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４￣ｈ．２０１７．０６．６４　论煤矿井下供配电系统无功补偿　霍文峰　（同煤大唐塔山煤矿有限公司，　山西摘大同０３７０００）　要：介绍了煤矿井下无功功率产生的危害，阐述了对供配电系统进行无功补偿的原则、方式以及无功补偿　的意义。应用ＳＶＧ技术对井下配供电系统进行无功补偿，可抑制谐波、降低运行成本、减少能耗。　关键词：煤矿井下供配电　无功补偿　中图分类￣：ＴＤ６１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—７７３Ｘ（２０１７）０６—０１４２—０２　１煤矿井下无功功率产生的危害　后，当其处于最大负荷的情况时，它的高压侧功率因　数要大于０．９５。　在煤矿开采机械设备中，变压器和三相异步电动　机等设备会产生大量的感性负荷，这些负荷在工作中　会做许多无用功，消耗大量的功率，进而降低系统的　功率因数，给电路造成很大的损失。同时，设备还会产　生一些冲击性的无功负荷，它们带来很大的波动，降　低供电质量，甚至还会对电机造成一定程度的损害，　这种现象在大功率设备上发生比较频繁。而且无功电　２．２无功补偿的方式　２．２．１变电站集中无功补偿　在煤矿的变电站中使用集中无功补偿，可以极　大程度地提高系统中的功率因数。在这个过程中，一　般将无功补偿装置安装在变电站的１０　ｋＶ母线上，　同时还要使用有载调压接头对电压进行调节，这样　就可以有效地降低由于无功功率而产生的损耗，降　低企业的用电成本。　流的产生可能会使电路发生故障，使得设备的绝缘程　度降低，出现漏电、短路等情况。目前，我国的煤矿企　业由于无功功率而造成的事故有很多，比如在西山煤　电集团就曾经发生过一起由于无功负荷过大而造成　２．２．２低压侧集中无功补偿　在变压器的低压侧使用集中无功补偿的方式，　同时结合微机控制技术，可以实现大范围的无功补　偿。而且随着技术的不断发展，补偿技术将会发挥更　大的作用，这种方式也会得到更广泛的应用。　设备不能启动的事故，最后相关的工作人员不得不提　高系统电压的等级才使得设备可以正常运行。所以要　采取适当的措施，减少无功功率造成的危害，可通过　进行无功补偿，减少相应的损耗，提高系统功率因数，　以达到优化电网运行过程的目的【　。　２．２－３就地分散无功补偿　在煤矿的开采过程中，对于用电设备的终端，一　般采用就地分散补偿的方式。这样可以有效地降低无　２煤矿井下供配电系统无功补偿的原则和方式　２．１无功补偿的原则　在对供配电系统进行无功补偿时，要遵循一定　的原则。首先要采用电力用户补偿和供电企业补偿　结合的方式，用户自身要对用电设备进行补偿，而供　电企业也要进行相应的补偿，这样就实现了分散补　功功率产生的损耗，同时还可以保证电压的稳定，使　供电系统可以正常运行。并且在我国的《供电系统设　计规范》中，对其也有明确的规定。对于容量较大而且　经常使用的负荷比较平稳的设备，应该使用就地分散　补偿的方式，同时将微机技术应用到设备中瞳］。　３在井下供配电系统中采取无功补偿的意义　偿与集中补偿的结合、高压补偿与低压补偿的结合　以及降损与调压的结合。我们在实际的操作过程中，　也要根据供电系统的具体特点来选择合适的补偿方　式。比如配电变压器无功补偿装置的容量必须要考　虑变压器的最大负载率，而变压器在进行无功补偿　收稿日期：２０１７－０３－０４　作者简介：霍文峰（１９８４＿＿），男，山西大同人，毕业于湖南工程学　院电气工程及其自动化专业，助理工程师，现主要负责全矿井供　配电及高低压开关设备的维护技术工作。　３．１提高电网的功率因数　在煤矿的开采过程中，会使用许多的大功率设　备，这些井下设备在与地面电源的交互过程中会产　生大量的无功功率，占据了系统的大部分容量，进而　造成很大的损耗，从而降低系统的功率因数。而在井　下采取无功补偿措施后，在极大程度上减少了系统　中的无功电流，从而也会减少其中的无功功率，这样　系统的设备容量利用率就会明显提升，电网系统的　２０１７年第６期　霍文峰：论煤矿井下供配电系统无功补偿　功率因数也会提升。而且在减少无功损耗的过程中，　值，这样可以给我们的工作带来很大便利口］。　首先它能够提供从感性到容性的补偿，并且还　能够使得整个无功补偿更加快速、动态、连续，增加　补偿效果。其次对于ＩＧＢＴ逆变器来说，它是可控的　电流源型补偿装置，所以它不会产生大量的谐波，而　企业的用电成本也会明显地降低。所以说无功补偿　的实行对于提高供电系统的工作效率，延长相关设　备的使用寿命以及增加企业的经济利润有很大帮　助，及时更新相关的技术，以提高电网的运行质量。　３．２保持电网电压的稳定　在供配电系统中采取无功补偿有利于保持系统　电压的稳定。设备在运行的过程中会产生大量的无　功功率，而这些无功功率的变化频率比较快，这样会　使得电网电压波动的频率也随之加快，从而导致系　统运行不稳定。而且当电压波动的频率加快到一定　程度时，会使得设备不能正常工作，甚至会造成设备　损害。但是当采取一定的无功补偿措施后，无功功率　会相对减少，从而电压也会保持相对稳定。此外，在　安装的无功补偿装置中一般都含有抑制谐波，可以　且它也不会对系统的参数产生影响，这就会增强系　统的安全性和稳定性。最重要的是ＳＶＧ技术不但不　产生谐波，还可以对谐波进行消除。正常情况下，它　最多可以消除１３次谐波。同时ＳＶＧ技术还具有很　好的闪变抑制效果，它的响应时间相比其他设备更　短，正常情况下小于５　ｍｓ。而且ＳＶＧ设备的占地面　积小，不会占用太大的空间，十分方便，并且运行成　本比较低，也不会产生很大的损耗，这样可以在一定　程度上降低企业的经济成本，这也是ＳＶＧ设备被广　泛使用的主要原因。最后，ＳＶＧ技术具有电流源特　性，可以提高系统的稳定性。因此ＳＶＧ技术在无功补　偿方面有很大的优势，相信在未来这种技术一定可　以被更加广泛地应用，以保证电力系统的正常运行。　５结语　保护系统中的电路和设备，减少谐波对其的伤害，从　而延长电路和设备的使用寿命，同时还可以提高系　统的安全可靠性，保证煤炭开采过程的正常运行。　４　ＳＶＧ技术以及其在井下配供电系统无功补偿中　应用的优点　煤矿井下供配电系统无功补偿对于减少无功功　ＳＶＧ无功补偿装置主要使用三相大功率电压逆　变器，连接电抗器可以将输出电压重新输入系统，同　时还要与系统的侧电压保持平衡。可以通过调节输　率的损耗，提高系统的功率因数，保证电网的正常运　行以及增加企业的利润有很大帮助。所以我们一定　要改进相应的技术，及时更新无功补偿设备，使其发　挥最大的作用，促进煤炭事业的进一步发展。　参考文献　出电压幅值与系统电压幅值的关系来限制功率的大　小。比如当其输出电压的幅值大于系统的电压幅值　时，此时输出容性无功；而当输出电压的幅值小于系　统电压幅值时，则输出感性无功。而且ＳＶＧ装置产　生的补偿电流会与无功电流的大小相等，同时方向　相反，这样补偿电流就可以与无功电流相抵消，从而　减少无功功率的产生，提高系统的运行效率。最重要　［１］刘火红，陆吉利，李权辉，等．供配电系统无功补偿方案的选择　［Ｊ３．自动化应用，２０１４（３）：８９—９１．　［２］　吴天明．煤矿工业场地供配电系统无功补偿及谐波治理之商榷　［Ｊ］．煤，２０１６，２５（３）：５６—５７；６２．　［３］　张学睿．民用建筑供配电系统中的无功补偿方式及其选择［Ｊ］．　大科技，２０１４（２８）：１４０—１４１．　的是可以通过改变ＳＶＧ交流输出侧的电压ｕＩ以及　相对于ｕｓ的相位来进一步控制电流的相位和幅　（编辑：王瑾）　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｈｕｏ　Ｗｅｎｆｅｎｇ　（Ｄａｔｏｎｇ　Ｔａｓｈａｎ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　Ｃｏ．．Ｌｔｄ．ｏｆ　Ｄａｔｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　Ｇｒｏｕｐ，Ｄａｔｏｎｇ　Ｓｈａｎｘｉ　０３７０００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｎｏ　ｈａｒｍ　ｔｏ　ｐｏｗｅｒ，ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ　ｏｆ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＶＧ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｙｓｔｅｍ，ｈａｒｍｏｎｉｃｓ，ｒｅｄｕｃｅ　ｏｐｅｒｍｉｎｇ　ｃｏｓｔｓ，ｒｅｄｕｃｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ；ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｐｏｗｅｒ；ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ