平煤股份六矿低压电网谐波治理
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山电力系统是矿山生产的重要基础设施,而谐波是矿山电力系统中常见的问题之一。
谐波会对矿山生产和人员安全带来诸多危害,因此对谐波的治理变得尤为重要。
1. 对设备的影响谐波会对矿山的电气设备造成一定的损害。
矿山中的变压器、发电机、变频器等设备在受到谐波影响时,可能出现温升过高、噪音增大、绝缘老化等现象,从而降低设备的可靠性和使用寿命。
谐波会导致电力系统中电压、电流谐波含量升高,从而引起电网的过载、失调等问题,影响电网的供电质量和稳定性。
特别是在矿山的高功率设备运行时,由于谐波的存在,会使电网的损耗增加,增加维护成本。
矿山生产中使用的一些精密电子设备、传感器和控制器对电力质量要求非常高,谐波会使这些设备的稳定性受到影响,导致生产事故和停机等问题。
4. 对人员的安全影响谐波使矿山电力系统中的电气设备运行不正常,可能导致设备短路、漏电等现象,增加电气事故的发生几率,从而影响人员的生产安全。
二、矿山电力系统谐波的治理对矿山电气设备进行定期的维护和检查是防止谐波对设备产生影响的有效手段。
通过维护,可以及时发现并排除谐波对设备的影响,保障设备的安全运行。
2. 使用滤波器在矿山电力系统中安装滤波器是对抗谐波的有效手段。
滤波器可以消除谐波对设备和系统产生的不利影响,提高电力系统的稳定性和可靠性。
3. 优化电力系统结构通过改进电力系统结构,提高电气设备的品质和性能,减少谐波的产生和传播,降低谐波对电力系统的影响。
4. 加强管理与监控通过加强对矿山电力系统的实时监控,及时发现电力系统中的谐波问题,并进行有效的治理和处理,降低谐波对设备和系统的影响。
加强管理,规范用电行为,减少电力系统中谐波的产生。
5. 采用先进的电气设备和技术矿山电力系统谐波问题的治理需要综合考虑设备、系统、管理和技术等多个方面的因素,采取有效的措施,降低谐波对矿山电力系统和生产的影响,保障矿山生产的安全和稳定。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山作为重要的资源开采地,其电力系统的安全稳定对于生产运营至关重要。
随着电力负荷的增加和电力系统的复杂化,谐波问题日益凸显。
谐波是指在电力系统中含有多个频率的非正弦波形电压和电流,会给电力系统带来一系列危害和影响。
本文将从矿山电力系统谐波的危害与治理两个方面进行探讨。
1. 对设备的损害矿山生产中广泛使用的电力设备,如变压器、发电机、电动机等,都对电力质量要求较高。
而谐波会引起设备内部感应电流和感应磁场的增加,导致设备发热、震动、振动和温升加剧,严重时会导致设备损坏、故障甚至引发火灾事故。
2. 对电网的不稳定谐波会使得电网中出现电压和电流的变化,影响电网的稳定性。
在矿山中,电力系统的负荷变化大,谐波对电网的不稳定性影响尤为突出,可能导致电网频率偏离、电压波动等问题,严重影响电力系统的运行安全。
3. 对人身安全的威胁谐波会引起接地系统电压的增加,增加接地体对人体的感应电压,增加触电危险。
谐波还会引起灯光的闪烁、噪声的增加等影响,给员工的工作环境和生产效率带来影响,从而可能危及人身安全。
二、矿山电力系统谐波的治理1. 谐波的监测与分析首先需要对矿山电力系统中的谐波进行监测和分析,了解谐波的频率、波形和变化规律,找出谐波源头及其传播路径。
只有充分了解谐波的情况,才能有针对性地制定治理措施。
2. 设备的升级改造针对谐波对设备的损害问题,可以采取一些设备升级改造措施来提高设备对谐波的耐受能力。
可采用铁心损耗较小的变压器、增加电容器等措施来改善电力系统的谐波特性。
3. 谐波滤波器的应用谐波滤波器是一种有效的治理谐波的设备,可以针对特定频率的谐波进行滤除,降低谐波对电力系统的影响。
在矿山电力系统中可以适当增加谐波滤波器的应用,有效地抑制谐波的产生和传播。
4. 电网的规划与设计在矿山电力系统的规划和设计阶段,应充分考虑电力负载的特点,采取合理的配电系统结构和线路布置,降低谐波的产生和传播。
关于煤矿供配电系统中谐波的治理研究
关于煤矿供配电系统中谐波的治理研究摘要:文章重点针对煤矿供配电系统中谐波的防范与治理工作展开了论述和分析,通过对一些实际情况的总结与探讨,就煤矿谐波的成因与治理提出了一些比较独到的意见和建议。
关键词:供配电煤矿谐波治理一些煤矿为了能够节能,在提高电压质量的过程中,经常都是利用一些无功补偿的装置进行提高实际功率的因数,由于这些电力装置在具体运行的过程中都会产生大量的谐波,从而导致了供电系统的二度污染。
这些谐波不但对所有的电网和电气设备造成危害,同时也对这些无功补偿的装置带来无可弥补的严重影响,所以只有进一步对谐波进行防范和治理,才能有效地提高整个供电过程中电压质量。
1、谐波在煤矿供电系统中的分析谐波广泛分布于供配电系统中的各个环节,谐波电流的拥塞会在主电网系统上引起电压畸变,导致电网系统中的电压和电流波形严重失真,对其他电力设备和装置也会产生扰动,这将严重威胁矿井电网的电能质量和供配电设备的安全运行。
煤矿供电网络大量的电力电子功率器件、各种装置在电网中的应用,在促进矿井生产运行中的节能和能量高效转换的同时,也给电网中电能质量造成了严重的污染,其主要原因就是电网谐波含量的普遍存在和不断生成。
所以,治理好煤矿供电系统中散布的谐波,不仅能从根本上解决因谐波存在导致的电能损耗,提高和稳定电能质量,从而确保矿井安全运行,而且从长远看能延长电气设备的使用寿命,优化电磁环境,进而提高产品质量。
2、谐波危害煤矿供电系统的体现通常情况下,煤矿电网中所产生的谐波源唯一来源就是一些非线性的元器件,诸如矿井的提升机、通风机、带式输送机等设备以及不同的变频器等等,这些电力设备都是产生谐波。
这些谐波所导致的危害往往会直接导致供电设备使用周期的缩短、电网功率的损耗逐步增加、接地保护的所有功能逐渐丧失、设备和供电线路过热、遥控功能失去作用,如果谐波的波幅过大,有时候还将引起局部变电站的串联和并联的谐振,这必将引发变电站的整个系统中的元器件形成附加的谐波的损耗,这样一来就会加速了所有元器件的快速老化。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理摘要:随着煤矿电力系统的发展,谐波对电力系统的影响日益显著。
本文以煤矿电力系统为例,对谐波的产生原因、影响以及治理方法进行了分析和探讨,旨在提供给煤矿电力系统设计和运维人员一个谐波分析和治理的参考。
一、引言谐波是指电力系统中频率为基波频率的倍数的畸变电压或电流。
煤矿电力系统是谐波产生和传播的重要场所,由于煤矿电力系统的复杂性和长线路长度,谐波对其产生的影响更加显著。
谐波会导致电力设备的过热、损坏甚至起火,降低电力系统的可靠性和稳定性。
对煤矿电力系统的谐波进行分析和治理具有重要意义。
二、谐波的产生原因谐波产生的原因主要有以下几点:1.非线性负载:煤矿电力系统中存在大量的非线性负载,如电动机、整流设备等,这些设备的工作特性会引起谐波的产生。
2.电力设备的谐振:电力设备本身存在谐振现象,当系统的谐波频率接近设备的谐振频率时,会引发谐波。
3.无功补偿装置:煤矿电力系统中常采用无功补偿装置来改善功率因数,但这些装置本身也会产生谐波。
三、谐波的影响谐波对煤矿电力系统的影响主要表现在以下几个方面:1.设备损坏:谐波会导致电力设备的过热、损坏甚至起火,增加设备的维修和更换成本。
2.电能质量下降:谐波会导致电能质量下降,使电力系统的稳定性和可靠性降低。
3.电网容量降低:谐波会引起电网容量降低,影响电力系统的经济运行。
四、谐波分析方法对煤矿电力系统的谐波进行分析可以采用以下方法:1.谐波源识别:通过检测和分析系统中的电压和电流波形,确定谐波的产生源头,找出谐波源。
3.谐波扰动分析:通过分析电力设备的谐波输入阻抗和谐波电流,评估谐波对设备的影响。
1.合理配置电力设备:合理选用低谐波的电力设备,减少谐波的产生。
2.滤波器的应用:通过在电力设备的输入端或输出端安装谐波滤波器,将谐波滤除。
3.无功补偿的优化:对无功补偿装置进行优化,减少其对谐波的产生。
4.接地系统的改进:改进接地系统,减少谐波在系统中的流动。
选煤厂低压配电系统谐波的抑制和防范
选煤厂低压配电系统谐波的抑制和防范摘要:所谓的谐波,实质上就是指在电力系统中,与工频频率不同的所有的成分。
谐波按照其标准进行分类,有多种谐波存在。
比如说,由谐波的频率大小将谐波分为有3次谐波、5次谐波、7次谐波等。
在选煤厂中存在很多非线性设备,如真空泵、渣浆泵等设备,这些大多都由变频供电运行,从而产生高次谐波对选煤厂电网系统造成谐波污染。
关键词:选煤厂;低压配电系统;谐波引言:在现代选煤厂进行煤炭洗选过程时,用电设备产生的谐波会对电网系统造成谐波污染,造成极大的安全隐患,因此要重视防范低压配电系统的谐波。
从产生谐波的原因入手,主要分析了谐波的造成危害和应当采取的防范措施。
一、谐波的产生原因分析选煤厂低压配电系统中的谐波产生原因主要有三点:其一,因发电电源的质量不高从而造成谐波;其二,在输配电系统过程中产生谐波;其三,因用电设备产生谐波。
在上述的三个原因中,造成谐波产生的最主要原因是由用电设备导致的。
在选煤厂中配有大量的电气设备,这些设备可能产生大量的谐波电压和谐波电流。
具体原因如下:第一,检修电源。
使用电焊在选煤厂厂房内和皮带走廊等处进行检修作业,会产生电弧。
因电弧具有负阻特性,电阻会随电流的增大而减小,因此会导致谐波的产生。
但由于使用电焊产生电弧的工作时间不长,因此造成的影响较小。
第二,水泵和风机。
为了调节功率比较大的水泵和风机的启动条件并达到节能的目的,这些水泵和风机大都装配了软启动器或变频控制器。
而变频控制器主要产生3次、5次、7次谐波电流。
第三,控制系统。
选煤厂内存在很多的弱电系统,如控制系统、优化诊断系统、管理系统等,在这些系统内都大量地使用计算机、打印机设备,会在弱电系统内产生大量的谐波。
第四,选煤厂内照明设备。
在选煤厂内除了使用白炽灯照明外,在多数场所为满足照明亮度和节能环保要求,大多采用气体放电灯或者LED灯。
气体放电灯和LED灯的电路中存在电弧,导致有谐波的产生。
除此之外,因为荧光灯具有低功耗的特点,荧光灯也被大量使用,其中镇流器除了可以降低灯管的频闪效应之外,在镇流器将直流转变为交流电时也会产生大量的3次谐波。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山是目前我国经济发展的重要产业之一,其电力系统是支持矿山正常运行的关键。
然而,随着矿山电气化水平的不断提高,谐波问题日益凸显。
谐波波形虽然看起来像正弦波,但其频率与基波不同,会造成电网和电气设备的许多不良影响,包括功率因数变差、电气设备过热、计算机系统崩溃、通信干扰等,甚至会导致设备损坏和事故发生。
因此,对矿山电力系统谐波的危害进行治理十分必要。
谐波的产生原因主要有以下几个方面:其一,矿山电力设备一般为非线性设备,如变频器、整流设备、电磁炉等,这些设备会导致谐波产生。
其二,矿山电力设备之间会相互影响,因此一个设备产生的谐波会通过电网传递给其他设备。
其三,矿山电力系统中存在大量的谐振回路或谐振点,这些谐振点会采集周围设备产生的谐波,导致谐波扩大。
为了治理矿山电力系统的谐波问题,可以采取以下措施:首先,应尽量减少非线性负载设备的使用。
现在市场上有一些具有谐波滤波器功能的变频器,可以用于对谐波进行滤波,减少谐波对电力系统的影响。
其次,对电气设备进行谐波监测,做到及时发现谐波问题,及时采取措施处理。
同时,应对电气设备进行电磁兼容性评估,确保设备的抗干扰能力。
第三,合理布置电气设备,减少谐振点和谐振回路的出现。
布置电气设备时应考虑到设备之间的互相影响,尽量减少谐波的扩大。
最后,需要加强对电力系统谐波的监测和检测,及时发现谐波异常情况,并采取相应措施进行处理。
在治理矿山电力系统谐波问题的过程中,需要注意治标和治本相结合,不仅要解决电气设备带来的谐波问题,更要从根源上避免谐波问题的产生。
总之,矿山电力系统谐波的危害不能忽视,通过采取有效的措施对其进行治理,可以有效地维护矿山电力系统的稳定运行,确保矿山生产的正常进行。
煤矿供配电系统谐波分析与治理
煤矿供配电系统谐波分析与治理摘要:煤炭作为中国重要的能源之一,为中国社会发展和经济进步起到推动作用。
在煤炭的生产过程中,供配电系统是生产的重要设施,在整个煤炭生产过程中起到核心作用。
但是,随着生产环境日益复杂,该系统往往会受到谐波的影响,导致电流发生畸形,降低供配电的稳定性,甚至会烧毁设备。
谐波不仅会对煤矿的正常生产造成影响,而且会带来不小的经济损失,因此,煤矿供配电系统谐波分析与治理十分必要。
关键词:煤矿;供配电系统;谐波;治理随着科学技术不断快速发展,各种新型设备不断被煤矿供电企业应用推广,这些设备在一定的程度上可以有效提升煤炭企业的供电效率,进而保证煤电企业的工作效率提升。
但是,这些电子设备在一定程度上可能会导致煤炭企业的供电系统内部产生谐波,谐波的存在将会严重干扰煤矿供电系统的正常运行。
因此,煤矿供配电系统谐波防治成为相关工作者非常关心和重视的课题。
1煤矿供配电系统谐波产生的原因1.1煤矿运行系统的构成元件方面煤矿供配电系统产生谐波最根本的原因应归为系统内部,在系统内部有部分构成元件为半导体材料,尽管这些材料可以在煤矿生产和加工过程中起到一定的提高工作效率的作用,同时还能实现煤矿生产的智能化与高效化。
但是与此同时,这种材料还会给生产带来一定的弊端,尽管这些材料均是高端原件,但在实际应用过程中会产生一些问题。
如这些高端原件在运行时,往往会生产大量谐波,这些谐波会在一定程度上给煤矿生产设备带来破坏性的影响,另外,内部输电线路由于受到干扰造成线路紊乱,进而使得煤矿内部的供电系统受到破坏,最终危及煤矿供电系统的稳定安全。
1.2煤矿运行系统的变压器方面如果煤矿供电系统运行中,煤矿供配电系统所形成的谐波途经煤矿内部的变压器设备,煤矿内部变压器设备极有可能会形成很高的功能消耗。
另外,因为谐波的破坏性较强,这就使煤矿内部变压器的损害程度超出以往正常的数值,进而造成煤矿系统内部变压器损耗较大,给变压器设备的正常使用带来不必要的影响。
(冶金行业)平煤股份六矿低压电网谐波治理
(冶金行业)平煤股份六矿低压电网谐波治理平煤股份六矿低压电网谐波治理研究和实施方案论证材料平顶山煤业集团技术中心平煤股份六矿二零零九年十月目录壹、立项背景二、项目的主要研究内容三、社会效益和经济效益分析四、推广前景五、承担单位概况六、进度安排七、费用概算壹、立项背景1、项目研发的目的及意义本项目是平顶山煤业集团技术中心为全面深入贯彻落实科学发展观,遵照国家节能减排的法律法规和相关政策,充分满足我国煤炭企业电网普遍存在的谐波问题迫切需要解决而决策实施的项目。
项目的合作单位是平煤股份六矿。
随着工业经济的迅猛发展,供电系统非线性负荷的大量增加,对电网造成的干扰愈加严重和复杂,导致电网供电质量下降。
目前电力系统谐波污染和功率因数降低、电磁干扰已且列为电力系统的三大公害。
谐波研究的意义,更可之上升到从治理环境污染、维护绿色环境的角度来认识。
对电力系统这个环境来说,无谐波就是“绿色”的主要标志之壹。
在电力电子技术领域,要求实施“绿色电力电子”的呼声也日益高涨。
目前,对地球环境的保护已成为全人类的共识。
对电力系统谐波的治理也已成为电工科学技术界所必须解决的问题。
1.1无功功率补偿煤炭企业中存在大量的感性电力负荷,自然功率因数较低,如不补偿,提高系统功率因数,将造成如下不良影响:(1)降低发电机的输出功率,当发电机需提高功率无功输出,低于额定功率因数运行时,将使发电机有功输出降低。
(2)降低了变电、输电设施的供电能力。
(3)使网络电力损耗增加(网络中的电能损失和功率值的平方成正比),如电机、变压器、电力电缆等。
(4)功率因数愈低线路的电压降愈大,使得用电设备的运行条件恶化。
可见,提高功率因数不仅对电力系统,而且对本企业的经济运行有着重大意义。
企业在考虑提高功率因数时,应采用自动无功补偿装置,以提高电力系统的功率因数,改善供电质量。
无功补偿电容器具有投资省,有功功率损耗小,结构简单紧凑,运行维护方便,故障范围小等优点,故在钢铁企业供配电系统得到广泛应用。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理摘要:煤矿电力系统谐波是由于煤矿设备和电力设备在运行过程中产生的非线性负荷造成的。
谐波会对电力系统的正常运行造成不良影响,增加设备的故障率,降低电力系统的可靠性和稳定性。
对煤矿电力系统的谐波进行有效分析和治理至关重要。
一、引言随着煤矿的发展和电力设备的广泛应用,煤矿电力系统谐波问题日益突出。
谐波是指电力系统中频率高于基波频率的电压和电流成分。
煤矿设备和电力设备在运行过程中会产生各种非线性负荷,这些非线性负荷会引起电网的谐波问题。
谐波会造成电力设备的高温、振动、噪音等问题,严重时甚至会导致设备的故障和损坏。
二、煤矿电力系统谐波分析1. 谐波源的识别:通过对煤矿电力系统中的主要设备进行测试和分析,可以确定谐波源的位置和类型。
常见的谐波源有:整流设备、变频器、电弧炉等。
2. 谐波电压和电流的测量:通过在电力系统中安装谐波测量仪器,可以对谐波电压和电流进行实时监测和测量。
测量结果可以用于判断谐波的程度和影响范围。
3. 谐波含量的分析:通过对测量数据的处理和分析,可以获取谐波的频谱特性和谐波含量。
谐波含量可以用来评估谐波对电力系统的影响程度。
4. 谐波扩散的分析:对于煤矿电力系统,有时会发生谐波扩散现象,即谐波从发生源向其他设备传播和扩散。
通过谐波扩散的分析,可以确定谐波传播途径和扩散路径。
三、煤矿电力系统谐波治理1. 设备升级:对于容易产生谐波的设备,可以考虑进行升级和改造,使用新型设备来替代旧设备。
新型设备具有更好的非线性抑制能力,可以有效减少谐波的产生。
2. 滤波器的应用:在电力系统中安装滤波器可以有效抑制谐波的传播。
滤波器可以选择不同类型的滤波器进行安装,比如无源滤波器、有源滤波器等。
滤波器可以选择合适的频率范围来进行滤波。
4. 故障检测和分析:通过对电力系统中设备的故障进行检测和分析,可以及时发现并解决谐波引起的故障问题。
四、结论煤矿电力系统谐波分析和治理可以改善电力系统的可靠性和稳定性,降低设备的故障率。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山电力系统中,由于电动机、电力电子设备等非线性负载的广泛应用,使得电网中出现谐波问题,严重影响了矿山电力系统的正常运行,引起了工业电网安全事故,如电力设备损坏、电力损耗增大、生产费用增加等问题。
因此,对于矿山电力谐波的危害和治理成为一个必须重视的课题。
1. 电力设备的损坏:矿山电力系统谐波会对电力设备造成严重的损坏和过早的失效,如电容器的短路、绝缘损坏、变压器、变频器、整流器等设备的损坏。
2. 电力系统的能量损失:矿山电力系统谐波引起的电能损失会增加矿山的能耗,使得矿山的生产费用大幅增加。
3. 电网中电压不稳定:矿山电力系统谐波产生的非线性负载会使电网中的电压不稳定,从而使变压器损坏、发生电弧放电,甚至会引起停电、爆炸等危险。
4. 污染电力网络环境:由于矿山电力谐波对电网的工作造成的影响,可能引起其他负载出现电压波动和电磁干扰,从而给电力网络环境的和谐造成影响。
为了解决矿山电力谐波的问题,需要进行治理。
矿山电力谐波治理的方法主要有以下几种:1.滤波器:滤波器是一种把谐波滤除的装置,是矿山电力系统谐波治理的一种有效方法。
滤波器可选择性地过滤出所需频率的谐波,特别是在矿山电厂在机组并网前,安装较好的谐波滤波器是非常必要的。
2.升级电力设备:电力设备升级是另一种矿山电力谐波治理方法,升级电力设备对谐波的影响较小,能够减少电力设备的谐波损失,提高电力设备的工作效率和使用寿命。
3.优化电网结构:优化电网结构是通过改变矿山电力网络供电方式,减少负载电流的波形畸变,从而减少谐波对电网的影响。
结论:针对矿山电力谐波的危害,需要从源头上解决问题,因此在新建矿山电力系统设计时应考虑谐波产生的可能性,如果谐波问题已经存在,就需要进行相应的谐波治理措施,保证矿山电力系统的稳定性和安全性。
矿山电力系统谐波的危害与治理
矿山电力系统谐波的危害与治理矿山电力系统是矿山生产的重要保障之一,但是谐波问题却一直困扰着矿山电力系统的稳定运行。
谐波是指频率是基波整数倍的交流电波。
谐波产生的原因是多方面的,包括非线性负载、电力设备的运行、系统接地方式等。
谐波对电力系统的危害是多方面的,包括损坏设备、影响生产、导致事故等。
对矿山电力系统中的谐波进行有效的治理是十分必要的。
谐波的危害主要体现在以下几个方面:1.损坏设备:谐波会引起电磁设备的温升加剧、老化加速,导致设备故障和损坏。
尤其是对于敏感的数字化设备和控制设备而言,谐波的影响更为显著。
2.影响生产:矿山生产对电力系统的要求较高,谐波会导致电动机运行不稳定、传动系统振动加剧等问题,从而影响矿山正常生产。
3.导致事故:谐波会引起电气设备的温升加剧,增加设备的故障率,并且在一些极端情况下,还可能引发事故。
对矿山电力系统中的谐波进行有效治理是非常重要的。
下面将从谐波的治理方法、设备选择和系统设计等方面进行探讨。
一、谐波的治理方法1.谐波滤波器:谐波滤波器是目前治理谐波最为有效的手段之一。
通过合理选择滤波器的参数,对谐波进行有效的滤除,从而减小谐波对电力系统的影响。
2.负载控制:合理安排负载,避免过度集中使用非线性负载设备。
对于一些大功率的非线性负载设备,可以采用合理的时间分配和负载平衡的方式,避免同一时间段内大量非线性负载设备同时运行。
3.设备升级:对于老化严重的设备,可以考虑进行设备升级或更换,选择新型电力设备,提高设备的抗谐波能力。
4.系统设计:在矿山电力系统的设计中,对系统进行合理的谐波分析和规划,考虑到非线性负载设备的使用情况和系统的稳定性要求,合理设计系统的拓扑结构和接地方式,减小谐波的产生和传播。
二、设备选择对于矿山电力系统中的设备选择,需要考虑到设备对谐波的抗干扰能力。
一般来说,数字化、控制类设备对谐波的抗干扰能力较差,而传统的电动机、变压器等设备对谐波的抗干扰能力较强。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理摘要煤矿电力系统谐波治理对于整个电网的正常运行具有重要意义,因此在规划电力系统建设、采区供电系统建设或设备选型时,必须考虑谐波的影响。
我们可以利用先进检测仪器及时分析供电系统的电能质量,找出电网产生谐波的原因,采用灵活的谐波治理方式,综合应用多种谐波治理技术,积极落实相应措施,保证电网系统安全、稳定、可靠、经济运行。
关键词煤矿电力系统;谐波分析;治理基于持续提升煤矿生产能力的影响下,增加了一系列的非线性与冲击性装置,这一系列的装置在实现煤矿安全水平与生产效率提升的过程中,也导致煤矿电网注入很多的谐波,不管是为了确保煤矿电网运行的经济性和安全性,还是为了确保煤矿机电装置的安全性,实施有效的对策治理煤矿供电系统的谐波,这都显得十分关键。
1 煤矿供电系统出现谐波的原因结合工作过程中的电力系统来说,在煤矿生产用电过程与系统的发电装置都可能出现谐波,特别是非电力荷载元件容易出现谐波。
在煤矿生产中,主排水泵、煤矿提升机、直流式直升机是重点的非线性供电元件。
另外,还涵盖装置外在矿井供电装置当中的输出电力的系统。
这一系列的元件都具备一样的特点,即装置可以接收正弦式电波输出电压,从而同步调整频率与基波,进最终使非正弦式波动电流形成[1]。
2 煤矿供电系统谐波的危害(1)大量谐波电压电流存在于电网中,易导致电网电压降低,增加线路损耗,导致煤矿吨煤成本增加;变频器、变压器以及电动机等这些电气设备处于经常的变动之中,产生的谐波极易构成谐振,致使谐波含量放大,产生过电压或过电流,烧毁电容器、电动机等。
(2)影响供电系统无功补偿设备的正常使用,特别是未采用有源动态无功补偿装置的变电所,谐波注入电网时容易造成变电所高压电容过电流和过负荷,在谐波场合下,电容柜将无法正常投切,更严重的情况是电容柜能够将电网谐波进一步放大。
(3)谐波影响电力系统的稳定运行,尤其是对广泛应用的微机保护装置危害更大,易造成变电所继电保护误动作,导致区域性停电事故[2]。
谐波治理方法
谐波治理方法
谐波治理的方法主要有以下几种:
1. 降低谐波源的产生:这是谐波治理的主要任务。
通过合理选择电力设备,尽可能选择低谐波的设备,可以降低谐波源的产生。
此外,采用谐波滤波器、有源滤波器等谐波抑制装置,可以将谐波源产生的谐波电流减少。
2. 优化负载结构:减少非线性负载的使用,也可以减少谐波的产生。
3. 增加滤波器:在可能产生谐波的设备或系统中增加滤波器,可以有效地滤除谐波,提高电源的品质。
4. 改善供电环境:通过改善供电环境,可以降低谐波对电力系统的影响。
例如,尽可能避免在电力系统附近使用大功率的电子设备,或者对电力系统进行隔离,以减少谐波的干扰。
5. 引入无功补偿装置:无功补偿装置可以对系统进行无功补偿,提高系统的功率因数,从而降低谐波对系统的影响。
以上是谐波治理的一些方法,根据不同的应用场景和实际情况,可以采取不同的方法进行治理。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统是煤矿生产中不可或缺的一部分,它提供电力供应以驱动矿井的各种设备和机械的正常运行。
在煤矿电力系统中,由于各种原因,会产生一些不可避免的谐波问题。
谐波是指电力系统中频率是基波频率整数倍的波动现象,它会对电力系统的稳定性和正常运行产生一定的影响。
煤矿电力系统的谐波问题主要来自于以下几个方面:
1. 大功率电动机的启动和停止会产生短暂的谐波电流;
2. 高功率电动机的非线性特性会导致谐波电流的产生;
3. 电力系统中的电容器、变压器等设备也可能引入谐波电流;
4. 煤矿电力系统的负载变化会导致电流谐波的波动。
为了解决煤矿电力系统中的谐波问题,可以采取以下几种治理措施:
1. 安装滤波器:通过在电力系统中安装谐波滤波器,可以有效地抑制电流谐波,保证电力系统的稳定运行;
2. 优化设备选择:在煤矿电力系统中选择适合的设备,尽量避免使用非线性负载设备,以减少电流谐波的产生;
3. 增加传输容量:通过增加电力系统的传输容量,可以减少设备的过载情况,降低电流谐波的产生;
4. 谐波监测与分析:定期对煤矿电力系统进行谐波监测与分析,及时发现问题,采取相应的措施进行处理。
煤矿电力系统谐波问题的治理是保证煤矿生产正常运行的重要一环。
通过合理的设备选择、安装滤波器等措施,可以有效地解决煤矿电力系统中的谐波问题,保障电力系统的稳定性和安全性。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理煤矿电力系统谐波是指在电力系统中存在的频率大于50Hz的周期性电压或电流波动,当这些谐波波动超过一定限度时,会对电力系统的正常运行产生严重影响,甚至引起设备损坏和事故发生。
对煤矿电力系统的谐波进行分析和治理具有重要意义。
煤矿电力系统中谐波的分析一般采用频谱分析方法。
这种方法将电压或电流信号分解成不同频率的正弦波分量,通过测量各分量的振幅和相位,可以得到系统中不同频率的谐波含量。
一般认为,系统中5次谐波和7次谐波是主要的谐波成分,对电力设备的损害影响较大。
煤矿电力系统谐波治理的方法主要包括源头治理和终端治理。
源头治理是指从电力系统的供电端或负荷端进行谐波的抑制,以减少谐波对系统的影响。
常用的源头治理方法包括改善电源质量、采用谐波滤波器和谐波发电等。
改善电源质量可以通过提高发电机和变压器的设计质量,减少谐波的产生。
谐波滤波器是一种能够选择性地消除特定频率的谐波的设备,通过将谐波滤波器连接到系统中,可以有效控制谐波的传播。
谐波发电则是利用谐波滤波器和发电机的结合,将谐波转化为电能并注入电网,实现谐波的消除。
终端治理是指对电力系统中的终端设备进行谐波抑制,以减少谐波对设备的损害。
常用的终端治理方法包括安装谐波滤波器和增加终端设备的谐波抵抗能力。
谐波滤波器的作用是消除终端设备中的谐波电流,有效控制谐波电压的传播。
增加终端设备的谐波抵抗能力可以通过改进设备的设计或更换谐波抵抗能力更强的设备来实现。
煤矿电力系统谐波的分析和治理对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
煤矿电力系统作为重要的供能系统,一旦发生谐波问题,不仅会对设备的正常运行产生严重损害,还会影响矿井的生产安全。
煤矿企业应加强对电力系统谐波的认识,采取相应的分析和治理措施,确保电力系统的可靠运行。
电力系统的设备制造商和设计人员也应加强对谐波问题的研究,提供相应的解决方案,为煤矿电力系统的谐波分析与治理提供技术支持。
煤矿电力系统谐波分析及治理
煤矿电力系统谐波分析及治理随着煤矿企业的不断发展壮大,电力系统也逐渐成为煤矿企业生产中不可或缺的重要环节。
然而在电力系统中,谐波问题一直是煤矿企业面临的重要挑战之一。
谐波问题会对电力设备、生产设备和工作环境造成严重影响,因此煤矿企业急需对电力系统进行谐波分析和治理,以确保生产的正常运行和员工的安全。
一、谐波产生的原因1. 非线性负载:在煤矿企业的生产过程中,经常会有大量的非线性负载如变频器、整流器、电弧炉等,这些负载会引起谐波的产生。
非线性负载导致电流波形不再是正弦波,而是包含有大量谐波成分的波形。
2. 高压电力设备:煤矿企业通常采用高压电力设备来确保能源传输的远距离和大功率传输,在这种情况下,电力系统中谐波的产生更为严重。
3. 并联运行的设备:煤矿企业生产的设备通常是相互关联并联运行的,这样会导致电力系统中谐波的相互干扰。
二、谐波对煤矿电力系统的影响1. 对电力设备的影响:谐波会导致电力设备温升升高、绝缘老化、电机转矩波动等问题,严重时还会导致电力设备的故障,增加了维护成本和生产成本。
2. 对生产设备的影响:谐波会导致生产设备的转矩波动、振动增大,甚至损坏设备,影响了煤矿企业的生产效率和生产质量。
3. 对工作环境的影响:谐波会导致照明设备的闪烁、电磁辐射增加,给员工的工作环境带来不适和安全隐患。
对于煤矿企业的电力系统,谐波分析是非常重要的一步,只有通过深入的谐波分析,才能找出谐波产生的根本原因,采取合理的措施来解决谐波问题。
1. 谐波测试仪器的选择:在进行谐波分析之前,需要选用合适的谐波测试仪器对电力系统进行测试,检测谐波的频率、幅值、相位等参数。
2. 数据采集与分析:利用谐波测试仪器进行数据采集,对电力系统的谐波进行分析,找出谐波的产生原因和谐波的主要特性。
3. 谐波问题的诊断:通过对谐波数据的分析和对电力设备、生产设备的影响分析,可以对谐波问题进行准确定位,找出谐波问题的具体来源。
1. 选择合适的滤波设备:根据谐波测试分析的结果,选择合适的滤波设备来抑制电力系统中的谐波。
煤矿供配电系统谐波存在的危害及防治对策
煤矿供配电系统谐波存在的危害及防治对策摘要:煤炭是我国的重要能源,对社会发展和经济建设起着积极推动作用。
煤矿生产过程中供配电系统发挥着重要作用,是煤矿的重要基础设施。
但煤炭供配电系统所处环境复杂,受到谐波影响后电流会发生畸变,这些电流流入煤矿电力系统后会直接影响供配电稳定性,缩短电力设备使用寿命,导致设备烧毁。
因此,煤矿企业必须提高对谐波危害的重视,加强防治。
关键词:煤矿;供配电系统;谐波分布;治理1、谐波的基本内容概述谐波是指电流中所含频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行分解,其余大于基波频率多的电流产生的电量。
从广义上来讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。
正是因为广义的谐波概念,才有了“分数谐波”“间谐波”“次谐波”等说法。
产生的原因为,正弦电压加压与非线性负载,基波电流发生畸变。
主要非线性负载有UPS电源、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
2、煤矿供配电系统的谐波分布2.1、变频装置目前,变频技术已广泛应用于煤矿风机、水泵等设备,其变频装置一般分为交-直变频器以及交-交变频器,其中交-直变频器可以将50HZ工频电源经可控硅整流后,转变为直流电压信号,滤波后将开关元件逆变为可变频率的交流信号。
而交-交变频器则是将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源,但变换后会产生谐波分量,对煤矿供配电系统造成谐波污染问题。
2.2、整流与逆变设备晶闸管整流技术经常被使用至开关电源、充电装置以及电力机车等设备中,电网会吸收半周正弦波,之后在分解过程中产生大量的谐波,产生最大谐波。
理想二极管被经常使用至电路中,正向阻抗接近零,而反向阻抗无穷大。
且电流采用单向方流动模式,整流器主要输出矩形波,而非正弦波形。
除了可以叠加工频正弦波外,还叠加了高次波形,完成了高水平的调速,节省了大量的电流。
但调速的同时也会产生大量的高次谐波,所造成的污染会严重干扰音响与电视设备的正常运行,甚至会影响智能器与可编程控制器的正常运行,导致变压器与电容器产生过热现象。
煤矿电网谐波危害与治理
浅谈煤矿电网谐波危害与治理摘要:本文首先分析重点分析煤矿电网谐波产生的危害,针对其危害采取相应的治理措施,从而保证煤炭企业的和谐、健康发展。
关键词:煤矿电网谐波在煤矿的供电系统中,谐波对电网的危害十分明显,谐波会产生额外线损,降低传输效率,会使电气设备损耗增加,产生过热,破坏绝缘,缩短电气设备寿命,甚至可能损坏电气设备;谐波发生的电气事故最常见的有绞车电机故障、电容器过负荷爆炸、绞车电控损坏、浪涌保护损坏、接地误动作、电缆事故等。
同时谐波危害还造成电容器等设备烧毁;会引发继电保护的误动作,影响供电的安全性和可靠性;谐波电流会造成测量仪表的误差增大,使电能计量出现混乱;会对某些控制系统产生干扰,阻塞其信号传输;会对通信系统产生干扰,破坏通信质量,甚至威胁通信设备和人员的安全。
总起来说谐波不仅危害煤炭企业,而且经过供电部门的电网影响其它用户,形成电气公害。
所以谐波产生的危害是煤矿生产建设发展过程中出现的新问题,应该在煤炭生产建设中开展谐波防治工作。
1、谐波的产生原因在理想情况下,电力系统中的电压应该是标准的正弦波形电压。
但实际中的电压波形往往由于各种原因而偏离正弦波形,也就是产生了谐波。
在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于系统中存在大量的具有非线性阻抗特性的电气设备。
这些非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,使电力质量变坏。
在只含线性元件,如电阻、电感及电容的简单电路里,流过元件的电流和所施加的电压成正比,所以如果所加电压是正弦的话,流过的电流就是正弦的。
当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷(即非线性负荷时),就形成非正弦电流。
实际上,接入电网中的绝大部分电气设备,都属于非线性设备。
谐波产生的主要原因,便是来自这些具有非线性特性的电气设备。
它们显著的特点是从电网取用非正弦电流,换句话说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线性的电压电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的。
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平煤股份六矿低压电网谐波治理研究与实施方案论证材料平顶山煤业集团技术中心平煤股份六矿二零零九年十月目录一、立项背景二、项目的主要研究内容三、社会效益与经济效益分析四、推广前景五、承担单位概况六、进度安排七、费用概算一、立项背景1、项目研发的目的及意义本项目是平顶山煤业集团技术中心为全面深入贯彻落实科学发展观,遵照国家节能减排的法律法规和相关政策,充分满足我国煤炭企业电网普遍存在的谐波问题迫切需要解决而决策实施的项目。
项目的合作单位是平煤股份六矿。
随着工业经济的迅猛发展,供电系统非线性负荷的大量增加,对电网造成的干扰愈加严重和复杂,导致电网供电质量下降。
目前电力系统谐波污染与功率因数降低、电磁干扰已并列为电力系统的三大公害。
谐波研究的意义,更可以上升到从治理环境污染、维护绿色环境的角度来认识。
对电力系统这个环境来说,无谐波就是“绿色”的主要标志之一。
在电力电子技术领域,要求实施“绿色电力电子”的呼声也日益高涨。
目前,对地球环境的保护已成为全人类的共识。
对电力系统谐波的治理也已成为电工科学技术界所必须解决的问题。
1.1 无功功率补偿煤炭企业中存在大量的感性电力负荷,自然功率因数较低,如不补偿,提高系统功率因数,将造成如下不良影响:(1)降低发电机的输出功率,当发电机需提高功率无功输出,低于额定功率因数运行时,将使发电机有功输出降低。
(2)降低了变电、输电设施的供电能力。
(3)使网络电力损耗增加(网络中的电能损失与功率值的平方成正比),如电机、变压器、电力电缆等。
(4)功率因数愈低线路的电压降愈大,使得用电设备的运行条件恶化。
可见,提高功率因数不仅对电力系统,而且对本企业的经济运行有着重大意义。
企业在考虑提高功率因数时,应采用自动无功补偿装置,以提高电力系统的功率因数,改善供电质量。
无功补偿电容器具有投资省,有功功率损耗小,结构简单紧凑,运行维护方便,故障范围小等优点,故在钢铁企业供配电系统得到广泛应用。
确定无功功率的补偿方案,除应作技术经济比较外,还应考虑下列因素:(1)减少供配电系统中的电压降;(2)无功功率减少后增加网络元件供电能力裕量。
1.2 电网谐波谐波主要由谐波电流源产生:当正弦基波电压施加于非线性设备时,设备吸收的电流与施加的电压波形不同,电流因而发生了畸变,由于负荷与电网相连,故谐波电流注入到电网中,这些设备就成了电力系统的谐波源。
系统中的主要谐波源可分为两类:①含半导体的非线性元件,如各种整流设备、变流器、交直流换流设备、PWM变频器等节能和控制用的电力电子设备;②含电弧和铁磁非线性设备的谐波源,如日光灯、交流电弧炉、变压器、发电机组及铁磁谐振设备等。
工业企业供电系统中的高次谐波除来自外部电源,主要产生于企业自身非线性负荷用电设备,如大容量整流装置、电弧炉等。
我国工业企业也越来越多的使用产生谐波的电气设备,例如晶闸管电路供电的直流提升机、变频装置、轧钢机直流传动装置、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧炉等。
严重的谐波污染对供配电系统的电能质量造成了极大的危害,如:电流和电压波形畸变;电压波动及闪变加剧;功率因数降低;供、配、用电设备发热严重,电网供电能力(容量)下降,用电设备的利用率降低;线路和变压器损耗增加并加速老化;电子设备及控制系统受干扰而无法正常工作,继电器误动作;传统的无功功率补偿装置损坏加剧,运行费用增加等等。
因此,对非线性负载产生的谐波进行治理已成为迫切需要。
2、项目研究目标本项目研制开发的滤波器的设计满足国家颁布的谐波管理规定,即流向上级系统的各次谐波电流和系统的电压总谐波畸变率不能超过国家规定的限值。
一般设计要求系统谐波阻抗为感性,使滤波器与系统(包括其它元件)发生电流谐振的可能性不存在。
滤波器宜装设在总降变电所主变压器二次侧,这样可实现集中滤波和无功补偿的目的,以提高滤波和补偿效果,减少投资,方便管理。
当负荷装置容量较大,宜分别接在不同主变压器的低压侧母线上,并各自设置相应的滤波器,这样设计比较合理,运行经济。
滤波器设计还应考虑背景谐波的影响。
2.1治理目标电压谐波达到国家标准限值要求;电流谐波基本达到国家标准限值要求;关口功率因数0.90以上。
2.2设计依据就地交换滤波,改善供电系统的谐波问题. 使电流谐波达到国家标准限值要求.通过吸收引进先进的技术,研制能够有效治理电网谐波的治理系统,能较好地解决煤矿电网谐波和功率因数过低等普遍存在的严重问题。
该新型装置的研发、推广和应用,必将为我国煤炭行业的节能减排、效益提高做出巨大贡献。
二、项目的主要研究内容该项目主要研究开发的滤波器自动控制装置(器)技术采用“电压谐波无功自动控制装置”的控制软件,其控制子程序引入了模糊数学控制理论,在控制边界上进行了自适应模糊数学处理,使得RTAL无源滤波装置(兼无功补偿)在煤炭企业和多谐波源点企业的实际使用中,具有良好的无功负荷跟随性能和滤波自适应性能,这对提高RTAL装置在自动控制方面的技术性能、保证使用单位的无功补偿效益和滤波效果起到了关键性的作用。
快速跟踪补偿:快速跟踪系统无功变化,实时动态响应投切,装置总动态响应时间≤30ms。
(20ms内实现信号数据的采集、计算和控制输出;10ms内实现L-C滤波器组投切响应)。
本自动控制装置(器)设计为相对独立的控制、监测两个功能模块:控制部分的控制程序引入了最先进的模糊数学控制理论,在控制边界上进行了自适应模糊数学处理,具有良好的滤波自适应性能。
为保证滤波补偿装置的整体滤波效果,本控制程序设计有按顺序投切功能。
采样监测部分采用前馈式信号采集,以负载的实时无功功率为投切物理量,应用瞬时无功控制理论及网压支持算法,在20ms内完成信号数据采集、计算、及控制输出。
实时智能监测系统可实时采集电网电压、电流、有功、无功、频率、谐波等各项参数的变化;采用高速信号处理器DSP作为CPU,运算速度可达2000万/秒,采用16位AD,可实现高速同步采样,采集三相电压、电流信号,采样频率3.2KHZ,采用快速FFT(傅立叶变换)算法实现各项参数的精确检测计算。
可存储整点数据、各种事件记录60天。
投切开关采用晶闸管开关:采用先进的大功率晶闸管电流过零点投切技术,在10ms内完成投切,实现零电流投入零电流切除,确保无涌流,无冲击,同时配置智能型微机数字驱动、保护模块。
使运行更加稳定、安全、可靠。
三、社会效益和经济效益分析该项目主要针对我矿低压供电系统谐波的现状进行分析研究,制定出治理方案,然后具体实施。
供电质量包括系统电压、频率的合格率,峰值、超限电压持续时间、停电时间,以及电网谐波含量等诸多方面。
其中,谐波问题一直是主要的电能质量问题。
谐波存在于电力系统输、配、供、用的各个环节。
该项目主要针对我矿低压供电系统谐波的现状进行分析研究,然后根据现状制定出治理方案,然后具体实施。
针对谐波的产生和传播的特点,采取相应的隔离、补偿和减小措施。
在配电网中,主要存在的是三次谐波污染,可以在谐波检测的基础上,通过适当加装滤波设备来减小谐波注入电网。
对于各种电气设备的设计者,在设计初始,就要考虑其设备的谐波污染度,将谐波限制在标准允许的范围内。
该项目不仅能够改善整个网络的电力品质,同时也能延长用户设备使用寿命,提高产品质量,降低电磁污染环境,减少能耗,提高电能利用率。
可以大大提高低压供电系统供电质量,和提高安全供电。
四、推广应用前景目前针对低压供电系统的谐波治理的装置很少,所以,该项目主要针对我矿低压供电系统谐波治理进行研究和实施。
该项目不仅能够改善整个网络的电力品质,同时也能延长用户设备使用寿命,提高产品质量,降低电磁污染环境,减少能耗,提高电能利用率。
可以大大提高低压供电系统供电质量和提高安全供电。
该项目对供电系统的安全稳定运行具有很大意义,具有很大的推广前景。
五、承担单位概况承担单位:平煤技术中心平煤集团技术中心是经国家经贸委、国家税务总局、海关总署认定的国家级企业技术中心,技术中心现有职工55人,其中高级工程师15人,工程师13人。
其主要任务是:集团公司技术创新的组织者与参与者,同时有负担着全公司科技工作的管理职能。
他旨在把市场和技术有机地结合起来,在集团公司内部把市场、科研开发、生产、销售紧密结合起来,为集团公司中长期发展、关键性重大科技研究等重大问题提供技术支持和决策咨询,为集团公司的产品、产业结构调整服务,同时大力开展有市场需求的新技术、新产品、新材料、新工艺的开发及转化应用。
平煤股份六矿情况介绍:六、进度安排1、项目总体设计方案、技术标准已编制完成。
根据总体设计方案,从2010年元月中旬开始,先对对整个供电系统谐波含量现状进行测量分析,计划于2009年3月初完成现状分析,并送有关部门进行研究讨论。
2010年3月至4月制定具体治理方案。
2、从2010年3月中旬开始到2010年4月中旬,制定具体治理方案。
3、从2010年5月至9月具体实施,期间还需要实时对电网谐波进行监测分析,并不断改进方案。
4、2010年9月重新对电网谐波含量治理效果进行测量分析总结。
七、费用概算项目概算科研投入资金共计105万元,其中,科研费用40万元,配套资金65万元;一、科研费明细:40万元(含单位自筹科研补助资金)1、论证、验收费:4万元;2、调研费:6万元;3、研究费:20万元;4、协作开发费:5万元;5、系统调试费:5万元;二、配套资金明细1、设备费:55万元2、工程及材料费:10万元平顶山煤业集团技术中心平煤股份六矿二零零九年十月十八日。