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摘要:就矿井供电系统方面的问题,从高次谐波对煤矿供电系统的危害入手,分析有源滤波治理无功补偿的有效作用,进而阐述无功补偿及消谐装置的应用效果,以期对矿井的供电系统工作做出有益思考。
关键词:无功补偿;消谐装置;供电系统
中图分类号:TD82
Application of Reactive Power Compensation and Harmonic Elimination Devices in Power Supply System of Coal Mines
LI Yi-an, ZHANG Di
(Yuncheng Polytechnic College of Shanxi Province, Yuncheng 044000, Shanxi, China)
Abstract: For the issues of mine power supply system, based on the hazards of the higher harmonic to the power supply system of coal mines, analyzes the effective role of active filter in managing reactive power compensation, and then describes the applied effect of reactive power compensation and harmonic elimination devices, in order to provide useful thinking for the work of power supply system of the mine.
Keywords: reactive power compensation; harmonic elimination device; power supply system
0 引言
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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