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安装了图1中的无功补偿及消谐装置后,会让原来单一容器的容抗特性转换为感抗特性,这种转变带来的变化是明显的,会使得原来无功补偿装对高次谐波的放大消失,让供电系统得到净化,保证大功率的电气供电设备的正常使用和运行,从而提高整个煤炭作业的生产效率。
2 有源滤波治理无功补偿的具体技术分析
无功补偿装置及消谐装置在煤矿供电系统的应用,主要从有源滤波治理无功补偿的角度入手阐述。无功补偿装置主要是由电容器组成的,在补偿电力容器时,是要通过配电网进行切投,不过由于其设备本身并不具有抗谐波的能力,非常容易受到系统中非线性感性负载的影响而产生谐振[3]。这些在电容器内部形成的谐振,基本上超过了额定电流的数倍,如此强大的谐振电流对电容器本身会造成很负面的影响,甚至会产生损毁的情况。同时需要提到的是,这些谐振电流也会导致无功补偿柜中的其它设备原件过热,进而导致原件和设备的烧毁,给生产安全和生产质量带来巨大的影响。针对这个问题,在煤矿供电系统的无功补偿中,需要首先解决谐波带来的谐振过大的情况,对其控制是至关重要的,具体的方案如下图2。
在煤矿的供电系统中,针对谐振过大的问题一般采取清波的方案,而清波治理无功补偿主要包括了有源滤波治理无功补偿和无源滤波治理无功补偿两种方案。其中,有源滤波治理无功补偿方案的局限性是很大的,对施用的设备也有很高的要求,要求设备功率比较小,谐振污染也要比较小,比如一些精密仪器和通信设备等,但是这个方案运用在这些设备上的成本比较大[4],在煤矿开采和挖掘作业中,大多数是功率巨大的电气设备,且谐振污染很大,在这样的系统中,是很难发挥其应有的作用的。
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