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无功补偿及消谐装置在煤矿供电系统中的应用

发布时间:2015-10-12 10:07:52来源:中经纵横
煤矿的日产量随着煤矿资源的需求量不断增加,其生产作业过程少不了大型的电动机等大功率电气设备的使用,这些电气设备的使用自然会带来巨大的电动机消耗,统计发现,在煤炭的全年生产中,有超过一半以上的电能是来自这些电动机[1]。需要特别提到的是,在煤矿的供电系统中,大部分情况都存在着非线性感性负载的情况,这个时候,如果我们不能采取适当的无功率补偿措施,会降低整个供电系统的功率,而且设备的运行过程中,必然会产生一定的谐波污染,这些谐波污染不仅会给供电功率带来更负面的影响,还会导致电压的畸变。这些问题的出现带来的能源浪费不可小觑,更严重的是会降低供电水平,影响煤炭作业的生产安全。


  上面我们提到的无功补偿技术,是在煤矿供电系统中非常成熟,也是非常常见的一种技术,主要是应用在供电系统的节能减排中,可以最大限度地将单位电能利用起来[2]。但是在实际的煤炭供电系统中,这种技术的应用也需要提高,直接影响到了供电质量,进而给整个煤炭生产带来损失。因此,我们需要在无功补偿技术上多做思考和改进,将煤矿供电系统发挥起来,来保证大型电气设备的运行。下面从三个主要方面就这个问题进行分析。


  1 高次谐波对煤矿供电系统的危害


  在煤炭的供电系统中,往往会由于非线性负荷容量的增加而产生高次谐波,这些谐波的产生会影响到供电系统的正常运行,会产生电压的畸变,这些畸变直接影响到供电质量,也就无法满足大型电气设备的用电需要。这时候所需要用到的无功补偿装置,常常是由安装在电容器柜中的补偿电容器构成的,这些电容器容量的计算是由系统固定的,一般情况下是根据处于基波频率条件下所需的无功功率来获得。在这个过程中,会产生的大量的并联高次谐波。其电流量甚至超过了基波电流的几十倍,如此强大的高次谐波,会导致电压的畸变,造成无功补偿装置的补偿启用,进入一种非良性的补偿循环中。针对这个问题,我们可以在补偿电容器中安装如下图1所示的装置,来缓解高次谐波给供电系统带来的危害。具体的装置图1如下。

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