煤矿井下供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术及其装备的研究
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指用于煤矿生产的电力系统，其稳定运行对于煤矿的生产和安全非常重要。
由于电力系统中存在谐波问题，会给煤矿电力系统带来一系列的故障和影响。
对煤矿电力系统的谐波进行分析及治理变得尤为重要。
谐波是指频率是基波频率的整数倍的周期性波动。
在煤矿电力系统中，谐波主要来自于非线性负荷和电力系统内的谐振。
常见的非线性负荷有变频器、电器设备等，而谐振主要来自于电容、电感等元件。
谐波的存在会导致电压、电流波形失真、电力设备工作温度升高、电力设备寿命下降等问题。
这些问题不仅会给电力系统带来不稳定因素，还会对煤矿生产和用电负荷造成安全隐患。
针对煤矿电力系统的谐波问题，需要进行谐波分析。
谐波分析是指对电力系统中各个频率的谐波进行检测、分析和统计。
通过谐波分析可以确定谐波的频谱分布和谐波的含量，从而找到谐波的来源和传播途径。
然后，根据谐波分析的结果，制定相应的谐波治理方案。
谐波治理是指通过采取合适的措施来减小或消除电力系统中的谐波，提高电力系统的稳定性和可靠性。
常见的谐波治理措施包括使用谐波滤波器、改进非线性负荷、调整电力设备的连接方式等。
对谐波治理效果进行监测和评估。
在谐波治理后，需要对电力系统进行再次谐波分析，以确定谐波是否得到有效控制。
还要对电力设备的工作状态进行监测，评估谐波治理的效果。
煤矿电力系统谐波分析及治理是保障煤矿生产和安全的重要环节。
通过谐波分析和治理，可以减小谐波对电力系统的影响，提高电力系统的稳定性和可靠性，保障煤矿的正常运行。
浅析煤矿供电系统谐波治理
浅析煤矿供电系统谐波治理摘要：随着科学技术的不断进步，电力电子设备不断被应用于煤矿企业的各个生产环节。
它们在加快煤矿生产带来效益的同时也引起了电网中谐波电流的产生。
谐波电流对煤矿企业供电系统产生较大影响，甚至会严重危害到煤矿的安全生产。
本文分析了煤矿供电系统中谐波电流产生的原因及危害，并提出了三种治理煤矿供电系统谐波的措施，保证了煤矿供电的安全性与可靠性。
关键词：煤矿供电系统谐波治理随着科学技术的不断进步，高科技设备也广泛应用于煤矿生产的各个环节。
新设备的应用有效提高了煤矿的生产能力，但是现代煤矿普遍采用的矿井直流提升机、变频调速提升机以及电牵引采煤机等设备在工作过程中产生的谐波在煤矿供电系统的安全运行带来了很大的危害。
煤矿供电系统中的谐波有可能引起瓦斯或者煤尘爆炸，威胁到整个矿井的安全生产，甚至会威胁到井下人员的生命安全。
因此，我们应该认真分析谐波产生的原因及造成的危害，掌握抑制谐波的方法，确保煤矿企业的安全生产。
1、煤矿供电系统谐波产生的原因在电力系统的发电、输电、配电以及用电等各个环节都有可能产生谐波，其中用电环节上使用的非线性负荷用电设备产生的谐波最多。
煤矿供电系统中的非线性元件主要有矿井提升机、主排水泵、直流架线式电机车、变频控制带式输送机以及通风机等设备。
除以上设备外在煤矿供电系统中大量存在的电力变压器也是一种非线性特性的用电设备。
这些非线性负荷电气设备具有相同的特点，设备接收电网正弦波形式输出的电压，但是取用的由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成的非正弦波形的电流。
2、煤矿供电系统谐波的危害(1)谐波对电动机的危害。
由于谐波电流频率高，集肤效应明显的原因谐波电压和谐波电流会在电动机定子绕组和转子回路中产生附加的损耗，同时谐波电流产生的露磁也会加大附加损耗。
由变频器控制的交流电动机，在谐波电压和谐波电流的影响下会产生轴承电流，尤其是对于大功率的电动机，甚至会烧坏电动机的轴承。
(2)谐波对电力电缆的危害。
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。
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。
矿山供配电系统谐波及其治理技术研究
矿山供配电系统谐波及其治理技术研究摘要：矿山供配电系统复杂，专业性强，受各种因素影响，容易出现谐波情况，对供电安全产生影响，导致矿山整体开采质量和日常工作效率受扰。
变频、整流设备在矿山供配电系统中应用普遍，作为电力半导体装置，因为非线性负荷，谐波电流频发，使矿山安全生产难以保障。
文章分析矿山供配电系统谐波产生及危害，从三个方面，提出具体谐波治理方法，使矿山供配电系统更加安全，为矿山各项工作的开展奠定良好基础。
关键词：矿山；供配电系统；谐波治理整流器、逆变器、变频调速器等电气传动装置在矿山设备中被广泛应用，其以可靠的控制保护技术，使能源浪费问题减少。
但开关作用使其在运行过程中谐波增多，引发供电系统电流、电压畸变情况，干扰供配电系统电能质量，导致矿山供电系统和电气设备无法正常运行，且安全性得不到保证。
设计矿山供配电系统时，要明确谐波危害，依托技术手段加以抑制。
1矿山供配电系统谐波产生及危害1.1矿山供配电系统谐波产生外部电源和电弧炉、电力变流设备、大容量电力晶阀管可控开关设备、工业控制用计算机等共同产生了矿山供配电系统高次谐波。
除此之外，中性点偏移、三相相位不对称等也是谐波产生的一大原因。
1.2矿山供配电系统谐波危害（1）增加设备损耗高次谐波使变压器出现严重的电阻、涡流、杂散损耗，并出现铁芯磁滞损耗增多情况。
谐波会使电动机出现附加损耗、转矩。
涡流、磁滞等频率越高，电机中铁芯、绕组附加损耗越多。
电动机上的脉冲转矩也是谐波所致，导致电动机出现振动、扭曲情况，工作效率严重受扰。
电动机负荷在矿山供配电系统总负荷中的占比大，而高次谐波损耗又是电动机谐波损耗中最多的，危害很大。
在供电线路中，频率越高，线路阻抗越大。
而电网损耗中，尤以变压器和配电线路最为严重，电网损耗和低压三相配电系统零线电流受高次谐波影响增大，导致出现严重的线路零序和负序阻抗损耗[1]。
（2）损坏补偿电容器、电缆及设备绝缘谐波电缆会被电容器吸收，出现过载发热情况。
煤矿井下电力系统谐波与无功功率综合补偿的研究
（ 对 电 容器 和 电缆 的影 响 。 在 谐 波 电压 作 用 下 ， 电容 ４） 使
进行 无功补偿 ， 它可连续调 节且响应迅速 ， 既可对一个谐 波和 无功 源进行单独 补偿 ，也 可对多个谐 波和无功 源进 行集 中补 偿， 但成本较 高 ， 实现 复杂。
偿， 已成 为重 要 的 研 究 方 向 。
１ 谐 波 的危 害
谐 波 对 矿 井 供 电 的危 害是 多 方 面 的 ， 主 要 方 面为 ： 其
少， 自动投切补 偿电容 ， 功耗小 ， 装设灵 活 ， 但容易 出现过 补偿
或欠 补 偿 。
（ ） 波的增加 ， １谐 使供 电系统 可能发生谐振 。最常见 的谐
带来了极大危害 。 论从保 护电力系统安 全经济运行出发 ， 不 还 Βιβλιοθήκη ２ 无功 补 偿 的现 状
无功补偿 的主要作 用 ， 包括 稳定 电压 、 减少设 备容量 和功 率损耗 、 提高供 电质量 、 提高系统输 电稳 定性 和输 电能力等 。 （ ）同步 电机。 同步 电机包括 同步发电机、 １ 同步 电动机及 同步调相机。 同步发 电机正常运行时 ， 滞后功率 因数运行 ， 向系 统提供无功 ， 必要 时减小励磁 电流 ， 使功率因数超前 ， 吸收多余 的无功 ； 同步电动机通过调 整励磁 电流 ， 变输 出的无功 电流 改 大小和方 向 ， 本高 ， 成 安装复杂 ， 维护 困难 ； 同步调相机是 空载
源外 ， 还有 电力 电容 、 电变 压器 及 电动机等 负载 ， 旦发 生 供 一
谐 振 ， 会 发 生 系统 过 电 压 而 击 穿 绝 缘 。 将
（） ２ 对旋转 电机 的影响 。谐波 电压或谐 波电流在 定子绕 组、 转子 回路及定子 与转子铁心 中产生附加损耗 。 （） ３ 对变压 器的影 响。 谐波 电压 可使变压器的磁滞及 涡流
关于无功功率补偿和谐波治理在煤矿供电系统中的分析
关于无功功率补偿和谐波治理在煤矿供电系统中的分析【摘要】对煤矿供电系统负荷及系统运行中存在的主要问题进行分析，并对供电电网谐波产生的因素以及对功率因素的影响进行研究，提出了几种无功功率补偿与谐波治理的措施，即装设无功功态补偿装置、无源谐波吸收与静态补偿装置、无功静态补偿电容器等，对这几种无功功率补偿与谐波治理措施的实施效果进行研究。
【关键词】无功补偿；谐波治理；供电系统；变频设备一、前言在煤矿企业发展过程中，各种自动化和智能化技术的应用越来越多，井下采掘设备及地面大型设备很多都选择可控整流器供电或变频器等装置，由于这些设备的应用，无功功率问题与电网谐波问题便成为关注的重点问题。
对于煤矿公用电网而言，如果装有大功率可控整流器供电系统或变频器，那么谐波电流与谐波电压对电网与用电设备本身是会产生一定的危害作用的，电网容量被基波无功电流占用造成电网电压出现波动，供配电设备发热，带来损耗，设备运行的可靠性下降。
输电线路在谐波电流集肤效应下，截面积会变小，增加了线路的损耗，在铁芯中出现高频涡流损耗，电网电压的波形在谐波作用下，出现畸变，并受到辐射的干扰，在这种情况下，电网中其它负载的损耗会增加，严重的会出现误动。
所以，对当前煤矿供电系统中谐波进行研究与抑制，能够保障电网的安全运行。
二、变频器供电系统功率因数与谐波现阶段，煤矿井下采掘运输设备及地面大型设备选用的可控整流器及变频器的供电电压均为3.3kV及10kV，前者一般与移动变电站的二次侧连接，后者与变电所汇流目前直接相连，其产生的谐波对煤矿其它设备的影响也有所不同。
（一）交-直-交电流型变频器变频器通过电网晶闸管三相全控桥供电运行，在输入的电流中，含有多次谐波。
如果直流电流没有脉动，这种情况是最理想的状态，那么n次谐波电流含量就是基波电流的1/n。
而实际上，直接电流所产生的脉动会造成五次与七次谐波含量增加，而七次以上的谐波含量减少。
（二）交-交变频器变频器通过电网晶闸管三相全控桥供电运行，电流中的谐波类型除了与上述变频器的谐波类型相同以外，在谐波附近还存在为变频器输出频率的间波。
煤矿供电系统的无功功率补偿及谐波治理
摘 要 ： 分析 了供 电电 网的谐波 产 生及 对 功率 因数 的影 响 ， 提 出了 ３种谐 波治 理 与无功功 率补偿 的有 效 方法 ， 即装设 无功 静 态补偿 电容器 、 无源谐 波 吸收及 静 态补偿装 置 ， 以及 无功功 态补偿 装置 ， 对其使 用 效果 进行 了分 析 ， 并 对有 关情 况作 出说 明。 关键 词 ： 变 频设备 ；电网谐波 ； 无 功补偿 ；谐 波治理 中图分类 号 ： Ｔ Ｍ９ ２ １ ． ５ １ 文献标识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ０ ８ ７ ４ 【 ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ９ ３— ０ ３
１ ． １ 交一 直． 交 电流 型变频 器
对 于装有 变频 器 或大功 率可 控整 流器 供 电系统
的公 用 电 网 ， 谐 波 电 压 和谐 波 电流 对 用 电设 备 和 电
网本 身都 会造 成一 定 的危 害 ， 基 波 无 功 电 流 占用 电 网容 量并 导致 电网 电压 波 动 ， 在 供 配 电设 备 中产 生 热损 耗 ， 降低供 配 电设 备 运 行 可靠 性 。谐 波 电流 的 集肤 效应 使输 电线 路 等 效 截 面 积 变小 ， 使 得 线 路 损
ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ． Ｔ ｈｅ ｎ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ￣ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ；ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｈ ａ ｍ ｏ ｒ ｎ ｉ ｃ ；ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
煤矿供配电系统中谐波的分布及治理对策
采用多脉整流技术可以提高系 统的功率因数，从而进一步降
低谐波对系统的影响。
采用变压器隔离法
采用变压器隔离法可以将煤矿供配电系统中的谐波电流进行隔离，从而避免其对系 统的影响。
变压器隔离法通过将不同的供电系统进行隔离，使得谐波电流无法在系统之间传播 。
采用变压器隔离法需要考虑到变压器的容量和安装位置，以确保其对系统的影响最 小化。
电中断导致生产安全事故。
供电负荷多样
煤矿供配电系统需要满足不同类型 负荷的需求，包括照明、通风、排 水、提升等不同类型设备的用电。
供电距离较远
煤矿一般位于偏远地区，供电距离 较远，供电线路损耗较大。
煤矿供配电系统的结构
变电所
煤矿供配电系统一般由一个或多 个变电所组成，负责将电网的电 能转换为适合矿内使用的电能。
02
整流设备
煤矿供配电系统中使用了大量的整流 设备，如直流屏、变频器等，这些设 备会产生谐波电流。
03
电气化铁路
煤矿通常有电气化铁路，电气化铁路 的牵引变压器也会产生谐波电流。
谐波的传播途径
煤矿供配电系统中的谐波电流主要通 过变压器、电缆、开关设备等途径传 播。
谐波电流在电缆中会产生额外的热量 ，导致电缆温度升高，缩短电缆使用 寿命。
良好的供配电系统能够保证设备的正常运转和提高生产效率，降低 能源消耗。
降低维护成本
合理设计和维护供配电系统能够降低设备的故障率和维修成本，提 高整个系统的使用寿命和经济效益。
02
煤矿供配电系统中谐波的分布
谐波的产生
01
非线性负载
在煤矿供配电系统中，存在大量的非 线性负载，如矿井提升机、通风机、 主排水泵、空压机等，这些负载会产 生大量的谐波电流。
矿井电网动态无功补偿式及谐波治理的研究
矿井电网动态无功补偿式及谐波治理的研究随着大功率晶闸管整流装置的普遍使用，非线性负载的增加，在我国的大型矿井供电系统中谐波含量已严重超限，谐波危害已成了安全供电的威胁，力率偏低造成大量能耗浪费。
该文就东滩煤矿谐波污染治理及提高供电力率，节能实践进行了论述，对矿井供电节能及设备安全运行具有重要意义。
标签：动态无功补偿；谐波治理姚桥煤矿现有主井、东二风井、西风井35/6KV变配电系统，均为35kV、6kV各两段供电系统。
随着我矿机电设备改造的进行，现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网，使电网供电质量受到严重影响，其中新、老井四台直流绞车及电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源，造成功率因数低，增加电网损耗，加大生产成本，降低生产率；产生的无功冲击引起电网电压降、电压波动及闪变，严重导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产；产生高次谐波电流，导致电网电压畸变，是电网的“隐形杀手”；导致电网三相不平衡，產生负序电流使电机转子发生振动。
最为典型的例子就是我矿主井35KV 变电所的原1、2#主变使用了十来年就存在严重隐患而缩短了使用寿命，最主要的原因就是谐波的危害。
目前，治理谐波的主要手段就是采用高压电网动态无功补偿及谐波控制装置（以下称之为SVG）。
采用SVG可以快速精确地进行无功补偿和矿井谐波治理，在稳定母线电压、提高功率因数的同时，可以彻底解决无功倒送和高次谐波的问题。
1 SVG系统主要内容、目标及关键技术1.1 主要内容SVG系统包括全数字控制系统，可实时计算电网无功控制晶闸管触发角大小，进而控制补偿无功量的大小；高压晶闸管变流装置，可接受来自控制系统的信号，改变晶闸管触发角的大小，产生相应的无功补偿电流；补偿电抗器，可通过晶闸管的电流流经补偿电抗器时，产生系统所需的感性无功，用于平衡系统无功，保持稳定的母线电压和功率因数；高次谐波滤波装置，可用于消除流经系统的高次谐波，向系统提供容性无功，提高功率因数。
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。
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
煤矿电力系统在生产运行过程中会产生大量的谐波，导致系统的电能质量恶化，对设备、电力设施和系统的正常运行产生影响。
对煤矿电力系统进行谐波分析并采取相应的治理措施，具有重要的意义。
本文将对煤矿电力系统谐波的产生、传输、对电力设备的影响及治理措施进行分析探讨。
煤矿电力系统谐波的产生主要源于非线性负载设备。
电动机、变频器、电弧炉等设备的运行过程中都会产生大量的谐波。
这些谐波会在系统中传播，引起系统中各个节点电流和电压的畸变，从而对系统的电能质量产生负面影响。
谐波的传输对电力设备的影响主要包括三个方面。
一是谐波会引起设备发热，加速设备的老化。
二是谐波会使设备的工作效率下降，降低设备的输出能力。
三是谐波还会引起设备的振荡和共振现象，导致设备的运行不稳定。
为了有效治理煤矿电力系统中的谐波问题，可以采取以下几个方面的措施。
一是在设备选型和购买时要考虑设备的谐波产生能力和抗干扰能力。
选择具有良好电磁兼容性的设备，减少谐波的产生。
二是采取有效的滤波器措施，对谐波进行滤除。
可以在电源侧、负载侧或者设备内部安装合适的滤波器，将谐波滤除在电源系统内。
三是加强煤矿电力系统的管理和维护，定期检查设备的工作状态，及时处理设备的故障和损坏，保持设备的正常运行和安全。
在谐波治理的过程中，可以采用谐波检测仪等先进的设备来进行谐波监测和分析。
通过对谐波的监测和分析，可以了解谐波的产生和传播规律，有针对性地采取相应的治理措施，提高煤矿电力系统的工作效率和电能质量。
煤矿行业无功补偿与谐波治理
煤矿行业无功补偿与谐波治理摘要：煤矿企业供电系统中无功冲击主要产生于网内的非线性负荷用电设备。
针对这一问题，本文全面分析了煤矿系统供电系统和其矿井提升机所产生的谐波和无功冲击，探索使用于煤矿供电系统的谐波抑制方式和无功补偿方法—无源滤波器（FC），为其供配电系统管理提供科学的依据。
关键词：无功补偿；无源滤波器；谐波第一章谐波1.1、谐波概念谐波是对周期性非正弦电量进行傅立叶分解，得到一系列不同频率的分量，其中大于基波频率的部分称为谐波，谐波频率与基波频率的比值称为谐波次数。
1.2、谐波的来源1）、非线性负载，例如斩波直流负载，其工作电流是非正弦波形。
2）、谐波与电力系统中基波叠加，造成波形的畸变。
3）、荧光灯照明系统也是一个重要的谐波源，在普通的电磁整流器灯光电路中，三次谐波的典型值约为基波(50Hz)值的13%-20%。
1.3、谐波的危害谐波的危害目前，谐波和电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。
供电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面：（1）增加输配电设备的附加损耗、降低设备的效率和利用率（2）影响继电保护和自动装置的工作和可靠性（3）使测量和计量仪器的指示和计量不准确（4）干扰通信系统的正常工作第二章谐波治理的措施2.1、谐波治理方式与选择外加滤波器，阻碍谐波源产生的谐波注入电网，或者阻碍电力系统的谐波流入负载端。
主要有以下几种方式：（1）采用无源滤波器;（2)采用有源滤波器;（3)采用混合型有源滤波器。
2.2、无源滤波器（FC）设计原理2.2.1、无源滤波器（FC）补偿无功功率无源滤波器可以滤除系统中谐波，并对系统补偿基波容性无功功率。
滤波器LC阻抗，随ω的增大而减小，至谐振频率时，阻抗达到最小值＝，之后随着ω的增大，阻抗又渐渐增大，实际工程中，滤波器的谐振点一般低于要滤除的谐波频率。
例如：5次谐波滤波器，LC谐振频率约为250Hz，对50Hz呈容性，滤波支路向系统注入容性无功功率。
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。
煤矿供配电系统中谐波的分布及治理对策研究
煤矿供配电系统中谐波的分布及治理对策研究引言：谐波是电力系统中一种不可避免的问题，特别是在煤矿供配电系统中，由于煤矿对电能的大量需求，谐波问题更为严重。
谐波问题会对煤矿供配电系统的正常运行产生不利影响，如降低设备的工作效率、增加设备的能耗、加剧设备的磨损和导致设备的故障。
因此，对煤矿供配电系统中谐波的分布及治理对策进行研究具有重要意义。
一、煤矿供配电系统中谐波的分布1.谐波源的分布：煤矿供配电系统中的谐波源主要包括矿井输电线路、矿井电动机、矿井照明设备等。
这些谐波源会向电力系统中注入各种频率和幅值的谐波，对电力系统造成负担。
2.谐波电压和电流的分布：煤矿供配电系统中，谐波电压和电流的分布与电力设备的类型有关。
常见的变压器、电动机、输电线路等设备都会产生谐波电压和电流，这些谐波电压和电流会在煤矿供配电系统中传播，对其他设备产生干扰。
二、煤矿供配电系统中谐波的治理对策1.谐波源的控制：煤矿应加强谐波源的限制，通过使用具有良好谐波抑制性能的设备，如低谐波变频器、谐波滤波器等，减少谐波源的注入。
2.变压器的谐波抑制：对于煤矿供配电系统中，由于变压器的非线性特性，会产生大量的谐波电流。
所以，在设计变压器时，应尽量采用低谐波损耗的变压器，或增加谐波滤波器以减少谐波电流。
3.电容器的谐波抑制：煤矿供配电系统中，长时间运行的电容器会逐渐老化，产生谐波电流。
因此，定期维护和检测电容器，及时更换老化的电容器，减少谐波电流的注入。
4.充分合理的谐波滤波器的设置：通过在煤矿供配电系统中设置谐波滤波器，可以过滤掉系统中的谐波电压和电流，减少谐波对设备的干扰。
5.进行谐波分析和监测：煤矿应进行谐波分析和监测，掌握谐波在供配电系统中的传播情况，了解谐波的频率、幅值等特性，为谐波治理提供科学依据。
结论：煤矿供配电系统中的谐波问题对设备的正常运行产生了严重影响，因此谐波的分布及治理对策的研究具有重要意义。
煤矿应加强谐波源的控制，选择低谐波损耗的变压器和设备，定期维护和检测电容器，合理设置谐波滤波器，并进行谐波分析和监测，以实现对煤矿供配电系统中谐波的有效治理，提高系统的可靠性和电能质量。
煤矿电网谐波治理研究
《 资源 节约 与环保 》 ２ ０ １ ３年 第 ８期
生谐波是降低谐波最基本 的方法。
换 流 装 置 产 生 的谐 波 电 流次 数 为 ：
ｎ ＝ｍｐ ４ －１
３ ． ４装设滤波装置 当谐波产生后进行治理是常用的谐波治理； ｂ － － ￣ ，由于无源滤波 器易受系统参数影响 ， 设备利用率较低 ， 只能消除特定的谐波 ， 且对
保 障煤矿用 电设备安全是非常有必要的。
大时 ， ３次及其倍数谐波 电流将在三角形连接绕组 中形成环流 ， 引 起变压器绕组过热 ， 甚至烧毁变压器。除此之外 ， 谐波还会造成 变
１煤矿 电 网的主 要谐波 源
压器铁芯振 动 ， 造成设备损坏 。 煤 矿电网谐波产 生的主要原 凶是 由于大量非 线性设备所产 ２ ． ５危 害 电动 机 生的， 主要 谐 波 源 有 以下 几 种 ： 谐波除 了会引起噪声和振动外 ，还会在 电机 的定子绕组 、 转
起机械设备故障。 谐波分量 。特 别当变压 器受 短路 电流冲击 和合 闸时， 会产生很大 ２ ． ６干扰 通 信期 谐 波 分 量 。 当煤矿 电缆线路与通讯线路相距较近时 ， 谐波会通过电磁感
１ ． ２电容 器
为了节能 ， 煤矿大量采 用无功补偿 电容器 ， 电容器在节 能的
２ ． ３危 害 电容 器
当存在谐波时 ， 由于 电容器对 高次谐波 的阻抗很小 ， 将会 导 致 电容器中电流变大 ， 使得电容器异常发热 ， 造成损耗增大 ， 加速 不但影响电容器的使用 寿命 ， 而且 容易引起箱壳胀裂 ， 随着煤矿生产水平的不断提高 ， 各种 冲击性和非线性设备大 它的老化 ， 量增加 ， 这些设备在 提高煤矿生产 效率和安全水平 的同时 ， 也使 严 重 时 会导 致 电容 器 发生 爆 炸 。
浅谈煤矿供电系统中的谐波分析与治理
４ ． 谐波治理措施 ４ ． １ 增 加换流装 置的相 数或 脉动数 增 加换流装 置的相数或 脉冲数 ， 可有 效地消除较 大的低次特征谐 波。可 以尽量 采用多相或 多台 ， 错开相位 ， 用来增加整 流波的脉冲数 ，
电力 系统的谐波 问题早 在 ２ ０ 世纪的 ２ Ｏ 年代 和 ３ ０ 年代就引起 了人 们的注意 。当时在德 国 ， 由于使用了静止汞弧变流器而造成 了电流 、 电
谐波即零序性谐波分量的磁通空气构成 回路 ， 磁阻大得多 ， 因而磁通 中 该 次谐波分量 显著减小 。一般变压器往 往有一侧接成 三角形接线 ， 零 序性电流将 在其中流通而 不进入 电力 系统 ， 因而三相变 压器的谐波 电 流类似 于 ６ 脉动整 流 回路 。一 些大 型的变 压器 由于三相 磁路 的不对
的大量 著作 。Ｅ ． ｗ． Ｋ ｉ ｍ ｂ ａ ｒ ｋ 在他的著作 中对此进行 了总结。７ Ｏ 年代 以 来， 由于电力 电子技术的飞速发展 ， 各种 电力 电子装置 在电力系统 、 供 液、 交通和 家庭 中的应 用 日益广泛 ， 谐波所造成 的危害也 变得 越来越严 重 。世 界各 国对谐 波问题都给予 了充分 的关 注 ， 国际上 也召开 了多次
科技
浅谈煤矿供电系统 【 ｌ 】 昀谐 波分析与治理
山东省滕州曹庄煤炭有限责任公司 田 阳 邢 伟
［ 摘 要】 随着煤矿 自 动化程度越 来越 高 ， 电力 电子装置应 用的范围也 变得越 来越广 ， 变流装置等设备 的应 用促进 了 煤矿现代化发展
的进 程 ， 但 其 产 生 的谐 波 污 染 ， 却 已经 成 为 煤 矿 供 电 系统 中 的 公 害 ， 严 重 影 响 了煤 矿 电 网的 经 济 运行 和 电 网质 量 的 提 高 。 本 文 首 先
煤矿企业供电系统谐波治理措施研究
煤矿企业供电系统谐波治理措施研究[摘要]对于煤矿企业而言，供电系统危害最大就是谐波，通过电网在供电系统各环节中运行，造成电网电压畸变，还会给煤矿企业各电气设备带来危害。
本文探讨了谐波对煤矿企业的危害性，进而根据实况提出治理谐波的具体措施。
【关键词】治理措施；供电系统；谐波1、前言2011年山西某煤矿发现了一起事故，造成人员伤亡和巨大经济损失，事后对事故根源进行调查发现就是因为供电系统中存在大量谐波，导致一些设备发生故障而酿成事故。
对于交流电而言，理想情况下各相电压都会随着时间的变化而周期性改变。
但是因电网中一些元件产生出非线性特性，致使电压偏离了正弦波，严重危害到煤矿企业的供电系统。
2、煤矿企业的谐波分析为了研究谐波对供电系统的危害，本文就以某煤矿企业作为案例，采用电能质量分析仪测试供电系统的谐波，因只测试A、C两相，因此普遍之需要两相互感器。
2.1测试煤矿主井的提升。
通过对主井提升进行测试，最终的结果如下图：从上图中可知，在主井提升中，设备里11、13次谐波电流比较大，完全超出国家相关标准的极限值。
因此谐波电流过大必然导致电压波形出现畸变，其变化幅度超出国家相关标准最大极限的4%。
由此可以大胆推断这个煤矿企业所使用的提升设备是12脉动变流器，次谐波h=12k±1（k是正整数）次，这种推测和现场实况基本上吻合一致。
2.2测试副井提升。
通过对副井提升进行测试，最终的结果如下图：从图2中观察发现，对于副井提升之中主要出现了5，7，11，13，17，19次谐波电流比较大，已经超出国家相关标准的极限值。
出现这种现象根源就在于对设备提升之时应用了6脉动变流器，次谐波h=6k±1（k是正整数）次，这种推测和现场实况基本上吻合一致。
2.3分析谐波的危害性。
总体而言，谐波对供系统的危害体现在如下方面：从分析可知，供电系统中的谐波主要是由半导体的非线性元件产生，比如矿井提升机、通风机以及带式输送机等各种设备，一旦系统中出现了谐波必然增加了电网的功率损耗、缩短了供电设备的使用寿命、丧失接地保护功能以及造成供电线路与设备发热过高等危害，如果谐波的波幅太大还可能引发变电站出现并联或者串联谐振，致使电网系统中各个元件跟着产生出谐波损耗，加快元器件老化。
矿井供电系统谐波及其综合治理
矿井供电系统谐波及其综合治理摘要：矿井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，谐波问题一直是影响矿井电能质量主要的问题。
本文主要就是针对矿井供电系统谐波及其综合治理来进行分析。
关键词：供电系统；谐波；治理引言随着科学技术的不断进步，电子技术的飞速发展，煤矿企业也就是在这时投入了大量的先进设备，煤矿电网所覆盖的范围也在逐渐的扩大之中，大量的电子器件与大型非线性设备逐渐的进入到煤矿电网，在给煤矿发展带来动力的同时，也在很大程度上来给煤矿的电网带来了大量的谐波，其严重的威胁着煤矿企业电网的安全。
1、谐波研究的意义随着社会经济的快速发展，换流设备的使用范围不断扩大，这些设备可能产生较大的谐波电流并注入到煤矿的电网之中，就会使得电网的波形发生变化。
近些年来，这个问题也越来越严重，给社会做造成的危害也越来越明显。
在煤矿供电系统之中发生谐波就会产生额外的线损，从而也就会使得传输的效率降低。
谐波还可能会使得煤矿企业中的电气设备的耗损加大，进而产生过高的热量，使得电气设备的绝缘破坏，设备的使用寿命也会随之缩短。
电网中发生谐波还会危害到变压器与旋转电机，使得耗损量加大，还很有可能会产生谐波过电压、噪声与机械振动。
谐波在很大程度上来引发电力系统局部并联阻抗值骤然增加或者是串联阻抗值骤然降低，使得谐波的含量急剧加大，烧毁电容器等有关设备。
谐波也很有可能会导致供电系统的可靠性，由于它就会引发继电保护的误动作。
增加谐波电流，也会对控制系统与通信系统产生相关的干扰，使得传输信号受到阻碍，从而也就会破坏通信的质量，在严重的时候，还会威胁到工作人员和通信设备的生命安全。
所以说，对于电网谐波产生的原因和相应的治理措施进行相应的研究十分的有现实意义。
2、谐波的基本特性“对周期性电量进行傅立叶分解得到的次数比1的正弦波大，”就是谐波的概念，其也就是说谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数。
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矿井供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术的研究中国矿业大学（北京）2012年8月28日矿井供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术的研究一、项目依据1.存在问题我国是煤炭年产量最大的国家，同时也是消耗煤炭最多的国家。
现在的煤炭生产已全面实现机械化、自动化，高产高效工作面数量逐渐增多，采掘机械的装机容量和单台设备的装机容量不断增加，线路的长度也在增加，这些都导致了电压损耗的增加。
日产万吨工作面早已将供电电压提高到3300V。
对于输出功率相同的电动机而言，供电电压的提高，减小了线电流，从而降低了线路的有功损耗，但是，由于从移动变电站到电动机的电缆长度较短，损耗本来就不大，因此对于减少线损作用不够显著；将移动变电站的二次电压从1140V升高到3300V，对于6kV或10kV电缆线路来说，线路损耗并没有发生变化，况且我国煤矿井下大多数供电电压依然采用1140V；无论采用哪种电压等级，其移动变电站低压系统的平均功率因数都较低，一般在0.7～0.8左右，大功率电动机起动时，平均功率因数甚至会低于0.4。
系统的功率因数偏低将造成以下不良影响：电力系统的传输功率增加、线路电流增大、线路损耗增多、电压降增大、电能质量下降、设备利用率低。
同时，变频器等大功率电力电子设备的大量应用导致系统产生大量谐波电流，致使电压畸变。
以某综放工作面为例，其电流总谐波畸变率超20%，远大于国家标准（电能质量-公用电网谐波GB/T14549-93）谐波电流总含量≤4%的要求。
谐波的主要危害有产生脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；改变保护继电器的动作特性，引起继电保护设施的误动作，造成继电保护等自动装置工作紊乱；使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差；干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备，影响设备的正常运行。
因此，积极采用无功补偿与谐波治理技术，提高矿井低压电网功率因数，滤除谐波，降低损耗，节约能源，充分挖掘发供电设备的潜力，能带来显著的节能效果，具有十分重大的经济及社会意义。
例如，若将功率因数提高到0.95，则可减少线路损耗3%，效果明显。
因此，研制并推广使用煤矿井下供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术及其装备势在必行。
2.解决方案——静止无功发生器静止无功发生器（Static Var Generator，SVG），又称STATCOM，是近年逐步发展起来的一种以电力系统无功补偿、电压支撑、有源滤波等功能为目标的电力电子设备。
SVG 以大功率三相电压型逆变器为核心，其输出电压通过连接电抗接入系统，与系统侧电压保持同频、同相，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性无功，小于时输出感性无功，同时实现有源滤波的功能。
作为无功补偿领域的另一重要分支，SVG是当前世界上最先进也是最复杂的补偿技术产品，在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波和减少占地面积等多方面具有更加优越的性能。
3.静止无功补偿技术现状早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器（Saturated Reactor--SR）型的，始于1967年的英国；由于使用晶闸管的静止无功补偿装置具有优良的性能，所以近20年来，其占据了静止无功补偿装置的主导地位，因此，静止无功补偿装置（SVC）这个词往往是专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器（Thyristor Controlled Reactor --TCR）和晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor--TSC），以及这两者的混合装置（TCR+TSC）,或者晶闸管控制电抗器与固定电容器（Fixed Capacitor –FC）或机械投切电容器（Mechanical Switched Capacitor--MSC）混合使用的装置（如TCR+MSC等）。
随着电力电子技术的进一步发展，20世纪80年代以来，一种更为先进的静止无功补偿装置出现了，这就是采用自换相电流电路的静止无功补偿装置，静止无功发生器（Static Var Generator --SVG），尤其是采用全控型器件的SVG的调节速度更快，运行范围更宽，而且在采取多重化或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量。
更重要的是，SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC使用的电抗器和电容元件要小，装置的体积和成本都会有所下降。
SVG具有如此优越的性能，显示了动态无功补偿装置的发展方向。
SVG的原理并不复杂，与变频器很相似。
从本质上讲，SVG可以等效为大小可以连续调节的电容或电抗器，如图2所示。
我国煤矿采掘生产中使用的矿用隔爆型结构的无功补偿装置经历了固定电容器终端补偿装置、根据功率因数变化采用机械式开关自动投切电容器的无功自动补偿装置、采用机械式开关与固态开关并联的复合开关的无功自动补偿装置等，近期已有厂家开始研制矿用隔爆兼本安型动态无功补偿装置SVG，但尚未取得安标国家中心的MA认证，例如辽宁荣信公司研发的SVG，容量为500kVar；山东兖矿东方机电研发的SVG采用“SVG+FC”模式，其补偿容量为-1200kVar（感性）～+1700kVar（容性）。
图 1 各种无功补偿装置结构原理图图2 SVG等效结构图4.几种无功补偿装置的技术对比上述几种无功自动补偿装置的技术对比如下表1所示。
表1 无功补偿装置技术性能特点及其对比性能特点SVG型补偿装置TCR型补偿装置机械投切电容器补偿装置无功补偿能力感性/容性双向可调、连续只能提供容性无功、连续只能提供容性无功、分级电压支撑能力强较差较差谐波电流小大无装置体积小大大运行安全性不会发生谐振阻抗型，易谐振阻抗型，易谐振闭环响应速度小于10ms 30~50ms 100~200ms 损耗小较大小控制复杂较简单简单噪声小大小通过以上对比可以看出，SVG型补偿技术具有安全性高﹑体积小﹑电压支撑能力强﹑响应速度快等适应煤矿井下供电工况的特点。
因此，选择SVG技术作为新一代煤矿井下供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术的方案是可行的。
5.主要研究内容、技术指标研制开发“煤矿井下供电系统无功电压综合控制与谐波治理技术及其装备”的全部软硬件，主要包括隔爆外壳、本安电路、功率单元、连接电抗器、控制柜、控制系统、工程师工作站等。
基于电压源型变流器的补偿方式，SVG采用大功率全控型电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换，可以对负载的谐波和无功进行补偿；其主要指标有：◆响应时间小于5ms，瞬时功率因数大于0.95，有效治理电压瞬降、波动、闪变；补偿性能全面优于晶闸管投切电容器（TSC）型补偿设备。
◆采用无级调节方式，补偿精度0.1千乏，补偿平滑，解决了TSC型设备的有级调节方式对系统造成的无功冲击。
◆既能输出容性无功，也可输出感性无功，且输出容量不受电网电压影响，当电网电压低于额定电压时，仍可满容量输出；不存在传统设备补偿能力上的缺陷。
◆具有有源滤波功能，可以滤除50%以上的谐波。
6.关键技术与技术创新SVG的基本原理是利用全控型大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿。
图3 SVG原理图关键技术包括：全控型大功率电力电子器件级联技术、SVG的智能控制算法、数字控制系统、隔爆外壳内大功率器件的散热技术等。
技术创新之处在于：将SVG技术应用到煤矿井下3300V供电系统中，成功解决并联电容器带电指示与隔爆外壳开盖闭锁的世界性难题、为实现采掘工作面供电系统的柔性输电技术（FACTS）目标奠定设备基础。
7.研究方法和技术路线采用理论研究与计算机仿真相结合、实验室实验与现场实际运行实验相结合的研究方法，走以企业为龙头、以科研高校为依托的产、学、研相结合的技术路线，其技术路线如图3所示。
立项调研方案论证实验室研究搭建实验模型理论分析计算机仿真数据采集与控制系统研制功率单元研制系统集成与调试资料整理撰写研究报告总结验收结题图3 技术路线图二、实现项目预期目标所具备的基础研究和条件中国矿业大学（北京）当前从事该领域研究的人员包括3位教授、2名副教授、2名工程师，具有扎实的理论功底和丰富的现场经验。
中国矿业大学（北京）王彦文教授多年从事矿井供电安全与电力系统自动化、矿井供电系统无功自动补偿技术领域的研究工作，具有多项科研成果获得国家、煤炭部等科技进步奖励；曾经成功研制过矿用隔爆型1140V无功自动补偿装置和矿用隔爆型复合开关自动投切电容器的无功自动补偿装置，并获得过技术奖励。
三、计划进度与考核目标●技术方案论证： 20 12 年10月至20 12 年 11月；●技术方案仿真：20 12 年 12 月至20 12 年 12月；●数据采集与控制系统研制：20 12 年 11 月至20 13 年 4 月；●功率单元的研制：20 12 年 11 月至20 13 年 4 月；●热管散热隔爆外壳：20 13 年 3 月至20 13 年 4 月；●整机组装：20 13 年 5 月至20 13年 5 月；●系统整体调试：20 13 年 6 月至20 13 年 6 月；●型式检验及防爆检验：20 13 年 7月至20 13 年 8 月；●工业性运行试验：20 13 年 9月至20 13 年 11 月；●技术产品鉴定：20 13 年 11 月至20 13 年 12 月。
四、承担单位、协作单位及主要研究人员承担单位：主要研究人员：协作单位：中国矿业大学（北京）主要研究人员：王彦文教授博士生导师高彦讲师博士李希年博士研究生高峰硕士研究生五、经费概算及分年度使用计划经费总概算200万元，其中硬件购置及加工费占35 %，研究费占50%，试验费占10%，其它占5 %。
根据项目计划进度，2012年全年需要经费100万元，用以购置部分硬件及部分研究费用；20 13年需要100 万元，用以实验检验、技术鉴定等费用。
六、装置概况1.装置的结构组成A. 热管散热隔爆外壳◆ 防止壳内爆炸生成物引爆壳外爆炸性介质；◆ 将壳内热量导出，保证大功率电力电子器件工作正常。
B. 功率单元◆ SVG的核心主电路，用以实现功率变换；◆链式结构，多个两电平H桥电路串联起来，达到电压叠加的目的。
在3.3KV系统应用时，每相连接多个两电平的逆变器模块；◆ 模块化设计，功率单元的结构和电气性能完全一致，可以互换。
C. 连接电抗器◆ 用于连接SVG与电网，实现能量的缓冲；◆ 减少SVG输出电流中的开关纹波，降低共模干扰。
D. 主控制器◆ 柜式结构，用于对SVG及其辅助设备的实时控制；◆ 实现SVG与上位机及控制中心的通讯；◆主控制器通过采集系统母线侧的电压、电流信号，计算得出需补偿的谐波电流或无功电流；◆控制器生成逆变器所需的IGBT驱动信号，控制逆变器产生与负载谐波电流或无功电流幅值相等，相位相反的补偿电流，从而实现滤除谐波或补偿无功的目的。