煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用
无功补偿技术在矿井供电系统中的应用
水利水电shui li shui dian131无功补偿技术在矿井供电系统中的应用◎徐慧 张金龙摘要：随着煤矿井下的开采速度在不断地加快。
当前各种的超强功率电机和供电线路都在不断地被使用和延伸，而由于设计处理不够合理将会导致供电系统的无功功率在急速地下降，使得整体的供电容量都不能够得到充分的发挥，同时对于资源也有着较为严重的过度使用问题。
因此针对当前的矿井供电来说，在实际的发展过程中完成各种无功率的设计需求，能够保证满足具体的用电使用需求，同时在此过程中也对资源进行有效的保护，最大程度的满足具体的发展要求。
关键词：煤矿；供电；无功补偿；应用随着矿井综合自动化设备的已经急速的交付使用，因此变频设备的容量也在出现变化，而当前大功率的非线性电压采用的也在逐渐地增多，但是这些也都综合的导致各种电网负荷在持续的减少。
所以针对目前的实际处理需求应当进行更好地提升，全面让其能够满足整体发展秀气，更好的保证矿井电网供电的平稳和可靠性，防止出现包括资源浪费等在内的多种问题。
一、无功功率补偿及其作用分析（一）无功功率补偿分析针对无功功率的补偿来说，其主要包括实际的有容性功率装置和感性符合的连接在同一个电路上，如此能够进行容性装置和释放能量的相互转换。
在当前的煤矿井下供电系统建设当中，使用无功补偿技术能够改善当前的整体用电环境，确保实际的用电压品质能够得到提升，通过这种方式能够更好地消除在煤矿井供电当中的各个设备导致的电流冲击问题。
针对当前配电网补偿来说，在实际的开展过程中将会降低目前投资设备的变电成本，这些也都提高了整体供电系统的电压质量。
（二）无功补偿技术在矿井供电系统中的现实意义在当前的电力工业发展背景之下，我国的电力系统建设技术也都更加的完善。
对于煤矿的生产来说，其在实际的供电质量与可靠性上都得到更为稳定的发展和提高，使用多种技术来完成快速相应的无调无功电源来完成各种电压的调整。
通过这种方式能够更好的维持无功潮流的平衡，减少在当前的实际损害，确保电力资源的可靠性能够得到提升。
浅谈煤矿井下供电系统无功补偿技术的应用
浅谈煤矿井下供电系统无功补偿技术的应用2007年7月国家发改委、国家环保总局联合下发的《关于煤矿工业节能减排意见的通知》中明确指出：煤矿井下宜采用动态无功补偿和就地无功补偿，矿月平均功率因素不得低于0.9。
为我们指明了井下供电系统提高功率因素，实现节能降耗的科学有效的具体措施，引起了煤炭系统领导的高度重视，激发了广大煤矿机电专业技术人员的科研热情，为实现煤矿节能降耗工作深入开展，充分认识井下供电系统采用无功补偿技术的重要意义创造了条件。
本文就煤矿井下供电系统采用无功补偿的有关理论及补偿前后经济效益分析对比进行探讨。
1煤矿井下无功功率存在的危害在煤矿井下供配电系统中广泛存在大量的感性负荷，如三相异步电动机和变压器，这些感性负荷在配电系统中会消耗大量的无功功率，降低系统的功率因素，造成线路电压损失加大和电能损耗增加。
此外，对于一些冲击性无功负荷，还会产生剧烈的电压波动，使电网的供电质量恶化，造成电机启动困难或频繁烧毁，特别是在大功率电动机使用上表现尤为明显。
另外，因无功电流的增大会引起供电线路、用电设备绝缘下降，老化，易造成漏电、短路等故障。
如我矿中四区22408面在北八顺槽掘进过程中就遇到此类情况。
该系统采用KBSG-630kV·A／660V型变压器供电，EBH-120掘进机进道，系统总功率550kW。
在掘进到1200m时就遇到掘进机启动困难，电气设备灵敏度校验不合格的情况。
在现有设备和技术支持的情况下，我矿采用将供电变压器前移，馈电开关更换成具有相敏短路保护功能的KBDZ-630型馈开才完成开掘任务。
另外，第一台MGTY250／660型电牵引采煤机用于32-407面也因装机容量大，供电距离远等原因造成启动困难，最后只得提高整个系统电压等级才勉强工作。
这些实例都可归结为系统无功负荷太大造成的后果。
解决这些问题的最根本方法就是进行无功功率补偿。
无功补偿的通常做法是在系统中采用固定安装或自动投切方式接人并联电容器等容性设备，这些设备可补偿感性负荷所消耗的部分无功功率。
SVG无功补偿技术在矿井供电系统中的应用
SVG无功补偿技术在矿井供电系统中的应用摘要：近年来，随着电力系统的快速发展和煤矿行业的持续繁荣，矿井供电系统承担着越来越重要的角色。
然而，由于矿井深度较大、负荷波动大以及设备启停引起的电能质量问题等因素，矿井供电系统面临着诸多挑战。
为解决这些问题，静止无功发生器（SVG）无功补偿技术应运而生，成为优化矿井供电系统性能的重要手段。
本文主要分析SVG无功补偿技术在矿井供电系统中的应用。
关键词：煤矿；供电系统；SVG无功补偿；SVG监控系统引言随着矿井开采深度的增加和设备的不断更新，矿井供电系统所面临的电能质量问题日益突出，如电网电压不稳定、电流谐波含量较高等问题，严重影响了矿井内设备的安全运行和电网的稳定性。
为了解决这些问题，需要引入适当的电能质量改善技术，SVG无功补偿技术作为一种先进的电能质量改善技术，具有很强的实用性和推广价值。
1、SVG无功补偿技术概述SVG即直译为静止无功发生器，是一种有效改善电网无功功率因数和电压波动的电力电子设备。
SVG无功补偿技术利用现代功率电子器件和控制策略，能够快速、精确地提供无功功率，以及动态对电网电压进行调节，从而实现对电网功率因数和电压质量的精确控制。
SVG通过控制其输出的无功功率，可以对电网中的无功功率进行补偿，使得整个电网的功率因数保持在较高的水平，减少电网中的无功功率流动，进而提高电网的效率和稳定性。
SVG对电网电压进行动态响应，能够快速调节电压，抑制瞬态过电压和欠电压，提高电网的电压稳定性和质量。
SVG可通过对谐波电流的反向注入，实现对电网中谐波电流的抑制，有效减小谐波对电网和设备的摄入，提高谐波电流的纯度。
除了上述主要原理，SVG还具有快速响应、精确控制、大容量、占地空间小等优点。
在电力系统中，SVG无功补偿技术被广泛应用于提高电网的质量，优化电能利用结构，降低系统损耗，改善电压和频率的稳定性等方面。
2、矿井供电系统存在的问题矿井供电系统作为煤炭、矿石等矿产品生产的重要基础设施，面临着诸多电能质量问题。
无功自动补偿装置应用于煤矿供电系统的分析
无功自动补偿装置应用于煤矿供电系统的分析本文在介绍无功补偿原理的基础上，分析煤矿供电系统中无功补偿的意义，对煤矿无功补偿设备配置原则进行了详细分析和探讨。
标签：无功补偿；煤矿供电系统；配置原则1 引言随着现代化矿井快速发展，井下机械化程度不断提升，大功率电机的大量使用，生产设备的机械化、自动化水平的大幅提高，使得井下用电设备功率也随之增大，各种感性负荷与地面电网供电电源之间必然循环着大量无功功率，造成井下供电质量恶化，同时无功损耗带来电能浪费严重。
降低供电系统中的电能损耗是节能降耗的重要措施之一。
在煤矿电力系统中，无功功率带来的电能损失更加突出。
伴随着井下开采的延伸，井下供电系统范围也逐渐变大，使煤矿井下供电系统存在功率因数低、线路损耗大、重载设备启动困难等问题。
因此，在煤矿供电系统中提高功率因数，补偿无功功率以降低电能消耗是十分重要的。
在电力网中安装无功补偿装置可提高功率因数，达到节约资源，节约电能的目的，既有直接经济效益，又有社会效益。
采用无功功率自动补偿装置的目的，就是减少井下供配电系统的线路损耗和变压器的有功损耗，提高供配电系统的功率因数，降低采煤的电力成本。
2 无功补偿原理电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
无功功率补偿是指把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
无功功率补偿不仅可以改善煤矿的用电环境，提高电网电压的品质，减弱或消除电力设备启动时引起浪涌电流的冲击，而且对电力设备及线路损耗降低所带来的经济效益也是非常可观的。
SVC无功补偿在井下供电系统的应用分析
SVC无功补偿在井下供电系统的应用分析1.矿山井下供电系统进行无功功率补偿的原因在矿山井下供电系统中大量使用非线性电力负荷，如大功率变压器、电动机、整流设备、变频调速设备以及以电力电子器件为核心的电气设备，这些感性负荷在其运行过程中不仅会消耗大量无功功率，降低功率因数，同时还会产生高次谐波电流，造成供电质量下降，并影响供电系统供电可靠性。
另一方面无功电流的增大还会促使供电线路、用电设备绝缘的加速老化，最终造成供电设备的漏电和短路故障的发生。
2.功率因数与无功功率补偿概念2.1 功率因数矿山井下供电系统中电动机、变压器等感性负载，在运行过程中电压和电流相量间存在着一个相位差，此相位角的余弦cosφ即是通常所说的功率因数，也是供电系统运行有功功率与视在功率间的比值，即cosφ=P/S。
功率因数是衡量电力用户用电设备合理使用状况、供电电能质量、电能利用效益以及用电管理水平的重要技术和经济指标。
2.2 无功功率补偿把具有容性负荷的電气装置与具有感性负荷的电气装置联接于同一个供电网络中，当容性装置释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性装置也吸收能量，即通过容性和感性装置的合理搭配，实现能量在装置间的相互转换，实现感性负荷在运行过程中所吸收的无功容量由容性装置输出的无功功率进行补偿，以确保供电系统平衡关系。
3.传统的无功功率补偿方式传统的无功功率补偿是在供电系统中固定安装或自动投切方式接入并联电容器等容性设备。
这种无功功率补偿方式属于静态无功补偿方式，其结构简单，这种补偿方式在负荷较为平稳的供电系统中广泛的应用。
但是对于矿山井下供电系统中其改善无功功率的作用非常有限，首先在矿山供电系统中用电负荷随着采掘面地质条件的不同，负荷变化很快，而并联补偿电容器组，需待放电完全后才能再次投入，至少需要数十秒以上，所以这种无功补偿响应时间较长。
其次在井下供电系统中无功功率的产生是不断变化的，而固定投切的并联补偿电容器组其补偿能力是固定不变的，无法平滑线性调节无功输出。
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用摘要：无功电源和有功电源具有一定的相似性，都是为电力体系发展提供帮助，减少损耗量，保证电网体系有效运行。
伴随着电网存量增加，网络电压下降，功率因素降低，无功补偿技术的利用十分不理想。
因此，在新形势下，解决无功补偿问题具有一定的价值。
如何依托无功补偿技术的理念，确保发挥无功补偿技术的作用是值得相关人员重点研究的内容。
此外，系统中负荷电压降低，利用无功功率补偿方式可确保系统良好。
在煤矿供电系统中，无功电压调控发挥着关键作用，不仅可以降低电网功率损失，还能提升传输速度，确保供电系统良好运行，提高产业效益。
一方面是煤矿开采输电线路很多，另一方面是用到的供电设施也非常多，例如漏电保护器、短路器、变压器等。
当供电安全管理不善时，很容易出现供电安全事故。
由于设备的电压多为高压，这使得事故的发生会造成严重的后果。
因此在本文中主要分析煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用，进而提出以下内容，希望能够为同行业工作人员提供相应的参考价值。
关键词：煤矿矿井；供电系统；无功补偿；技术；应用；分析引言：随着煤矿现代化的推进，越多越多的机电设备在开采中得到应用。
在机电设备运行时，保证电能的持续稳定供应非常必要。
煤矿供电技术虽然得到了很大的发展，供电的安全性和稳定性得到了稳定提升，但是还存在着一些问题，主要是供电设施放置不合理、供电设施检修不及时以及用电不规范等。
煤矿需要用电的设备非常多，这使得做好煤矿供电的安全管理十分困难。
当前，中国加大了电网建设，基于无功补偿技术的研究愈发深入。
要想提高无功补偿功率，需要开展滤波通路建设过程、消除谐波过程与降低负荷过程等。
运用无功补偿技术，选取的无功功率基本上是基波牵引下出现的负荷功率。
在无功支持服务下或无功电压控制服务下，进行无功补偿，利用发电机组无功补偿装置，将无功功率传输到电网内部，保证系统运行，将电压波动范围控制在一定范围。
电力体系出现故障给予无功支持，可减少损失。
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的运用
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的运用摘要：在煤矿矿井日常工作中，由于受到多种因素的影响，井下供电系统容易出现功率因数不足的问题，从而对相关工作造成了不良的影响。
伴随着煤矿矿井综采工作的不断开展，相关电气设备的单机功率与总装机容量出现了大幅升高，因此，为了确保相关设备的合理运行，结合具体工程实际，在分析矿井现有供电系统存在问题的基础上，对井下供电系统无功补偿方原理及方案进行分析，并对其应用效果做出探究。
实践表明，在供电系统运行过程中，通过无功补偿技术的合理应用有利于实现井下配电网电力损耗的降低，对于供电能力的改善与电力运行成本的控制具有重要价值。
关键词：煤矿；供电系统；无功补偿技术；应用方法引言随着社会生产力水平的提升，相关生产工作对于能源的依赖性不断提升，然而，由于多年的开采，现阶段，我国浅层煤炭资源的储量相对较少，因此，为了合理实现社会生产需求的合理满足，积极做好深煤层开采工作已经逐渐成为了当前我国煤炭行业的发展方向。
在这一过程中，随着深度的不断加大，煤矿井下供电线路的长度随之得到了提升，进而造成了电网负荷量的提升，换而言之，供电质量和供电效果直接影响了煤炭行业的生产效率。
针对这一问题，本文针对现阶段煤矿井下供电系统运行状况进行分析，分析了无功补偿技术的原理和类型，以应用无功补偿技术改善煤矿井下供电效果，更好地为煤矿行业发展服务。
一、煤矿矿井供电系统概述煤矿矿井供电系统多数位于矿区井下，因此，其运行的外部环境条件相对较为恶劣，普遍具有潮湿阴暗的特征。
作为重要的电力供应设施，井下供电系统主要以电缆作为媒介对各个用电设备进行连接，因此，在用电过程中，若电力负荷出现较大的变化，则会对电力线路造成极为不利的影响。
同时，由于地下环境因素较为复杂，因此，岩石坠落以及矿车碾压等问题均有可能对电缆造成损坏，进而导致井下供电问题的出现。
在日常工作中，部分大型电力设备主要采用全压启动的方式运行，因此，在启动瞬间，电力系统能的瞬时电流往往会远高于额定数值。
无功补偿技术在煤矿供电中的实际应用
无功补偿技术在煤矿供电中的实际应用摘要：随着煤矿矿井距离的不断延长，对供电系统提出了全新的要求。
传统的工作面装机容量已经不能满足现阶段煤矿开采工作的基本要求，必须要采取合理的无功补偿装置，在节约运营成本的基础上，提高供电质量，保证煤矿井下作业的正常进行。
关键词：无功补偿技术；煤矿供电；实际应用1煤矿供电系统的发展情况目前，煤矿井下供电系统普遍存在供电距离过长、线路较远、综采综掘工作面装机容量较大等问题。
在此情况下，电气设备的老化速度过快，使用寿命缩短，电气事故发生的次数明显增加，如：漏电、短路等情况。
同时，电气设备维修费用也相应增加，严重情况下，还会影响井下工作人员的安全。
很多煤矿使用的用电设备均为感性负荷，无形中增加了电能损耗和电压损失，如：三相异步电动机变压器就存在大量的感性负荷，直接造成配电系统中无功功率的消耗，产生剧烈的电压波动，最终影响供电质量。
这些现象在大功率电动机的使用上更为显著。
由此可知，当前煤矿井下供电系统运行存在问题，需要采用科学合理的办法，保证供电系统的问题稳定运行。
2无功补偿技术的实用优势由于在煤矿供电系统的使用过程中，其电力负荷通过外部环境的变化而随时变化，进而导致在系统运行中的无功功率也处于随时变化的状态中。
该种动态变化的情况出现导致在电力系统的实际运行中需要对动态变化中的电压、电流进行平衡补偿，进而促使电力系统需要具有动态补偿功能。
而在无功补偿技术的应用中由于其自身带有该种动态补偿的的优势，故煤矿供电中对无功补偿技术进行科学的应用。
在对煤矿供电系统中无功补偿技术的使用优势进行详细分析过程中，得出其对系统的运行效率与应用效果具有提升的作用，本文将从以下几方面对无功补偿技术的使用优势进行详细分析与研讨：①无功补偿技术可以对系统运行中的动态无功复合功率因数进行科学的校正。
利用无功补偿技术对动态无功负荷的功率因数进行校正，可以保障煤矿供电系统的正常运转，进而避免在系统运转中出现电压损号以及电压不稳定的状况。
煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用 张艳辉
2.1有效提高配电线路的供电性能
以某煤矿企业为例，在应用无功补偿技术之前，其供电系统配电线路的负载电流大约为180 A，根据配电线路长时间可允许载流量参数选择横截面积为70 mm2的电缆作为其配电线路，而在应用无功补偿技术之后，其供电系统配电线路的负载电流大约为132 A，根据配电线路的长期允许载流参数，可选用横截面积为50平方毫米的电缆作为配电线路。据市场调研，横截面积70平方毫米的电缆1米约需120元，横截面积50平方毫米的电缆1米仅需80元，假设配电线路敷设路径为450米，煤矿企业可节约1.2万元。同时，由于供电系统中配电线路的传输电流大大降低，供电系统可采用容量较小的变压器设备，不仅节省了设备投资成本，同时也有效地提高了变压器设备的负荷水平。
2.4有效降低配电线路的功率损耗
一般来说，井下供电系统在输送有功电能的同时，还需要向电气设备输送无功电能。也就是说，井下供电系统需要同时向电气设备输送无功电流，从而增加配电线路的总输送电流。三相供电线路失电的主要原因是，由于配电线路电阻的存在，通过配电线路的电流会引起一定的热损耗。目前，煤矿井下低压供电系统的功率因数水平较低，约为0.65。采用无功补偿技术后，自然功率因数可提高到0.95。此时，如果配电线路的负载电流保持不变，其功率损耗将大大降低。
2.2有效降低配电线路的电压损失
无功补偿技术的广泛应用，不仅大大降低了煤矿井下供电系统中配电线路的传输电流，而且改善了井下供电系统中配电线路的压降损失现象。它不仅有利于井下供电系统配电线路传输电压的稳定性，而且有利于电气仪表设备大负荷运行的顺利实施。
2.3有效降低用电事故的发生频率
无功补偿技术引入前，井下供电系统中存在大量的无功负荷，其产生的无功电流不仅加速了配电线路、变压器设备、空气开关、发电机等设备绝缘性能的下降速度，而且造成了电气安全事故，如短路、漏电，甚至引发了瓦斯爆炸等重大安全事故。同时，由于配电线路传输电压的升高，不仅会使电动机无法正常启动，进而出现电动机烧毁、开关失控等现象，还会直接影响煤矿的安全高效运行，影响其开采效率。随着无功补偿技术的引入和井下供电系统传输电流的降低，上述各类电气安全事故的发生频率大大降低，不仅保证了煤矿的安全高效运行，同时也进一步保障了煤矿工人的人身安全。
煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用
煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用摘要：供电系统是矿井生产作业的动力来源，确保其运行的有效性对矿井的长久可持续发展意义重大。
无功功率是影响供电系统性能发挥的主要因素之一，有效消除这一因素至关重要。
结合具体工程实际，在分析矿井现有供电系统存在问题的基础上，对井下供电系统无功补偿方案设计开展分析，并对其应用效果做出探究，希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考。
关键词：煤矿；供电系统；无功补偿；方案设计；引言伴随矿井生产工艺自动化水平的不断提升，自动化设备在井下生产中的使用量不断增加，相应的变频开关及非线性负载的应用越发普遍，这在大幅提升矿井生产作业效率的同时也使得矿井供电系统负荷显著增加，电网谐波污染和电压波动现象明显，电缆、各用电装置的绝缘性及整个供电系统的稳定性受到显著影响，极易发生大面积的井下停电事故，严重时还会导致漏电安全事故发生，对生产高效运行和安全开展构成一定威胁。
有鉴于此，针对井下供电系统使用中用电问题的诱因开展分析，探究具有良好适用性的无功补偿工艺，对于提升井下供电网络运行稳定性、确保用电安全意义重大。
1 工程概述A矿井下中央变电所设计电压为35 k V，内部设计选用双回路电源进线模式，两条电源线可互为备用电源。
在井下实际回采中，先借助型号为S11-25000的变压装置将变电所35 k V电压下调至10 k V后通过专用电缆及架空线将电能传输至井下各用电区域。
图1所示即为供电系统结构示意图。
图1 供电系统结构示意图2 现有供电系统问题分析2.1 功率因数低电能浪费严重根据井下实测可知，A矿井下原供电系统功率因数介于0.6～0.7，特别是在长距离供电线路中，有大量的无功电流，引起了较为严重的电能浪费现象。
2.2 变压器带载能力偏低变压器带载能力计算公式为：式 (1) 中，Pw为变压装置带载能力，k V•A；Py为变压装置容量，k V•A；βM为变压装置负荷率，取值0.8；cosφ为功率因数。
分析无功补偿在煤矿供配电系统中的应用
分析无功补偿在煤矿供配电系统中的应用摘要：随着煤矿企业之间的竞争越加激烈，要求煤矿企业必须要注重不断降本增效，有效控制生产成本，提高生产效率。
通过在煤矿供配电系统中应用无功补偿技术，可以确保供配电系统电压的稳定，提高配电网运行的效率，减少电能的损耗，达到节约电能，提高能效的目标。
关键词：无功补偿；煤矿；供配电系统；应用1无功功率补偿的特点在电气自动化技术中，无功功率补偿器是重要的组成部分。
无功功率补偿器具有保护低压、高压和稳定等优点，为了确保电气设备的安全性，可以在局部发热过程中降低温度。
本技术主要是在负荷功率因数相对较低的情况下使用，让电气设备的静电容量达到最小，减少不必要的损失。
针对电网而言，变压器与异步电动机为最大的无功功率设备。
一个变压器的无功功率能够达到50%，而异步电动机为60%。
基于这部分数据分析可知，变压器、异步电动机等设备是主要的无功功率设备。
无功功率补偿技术的实际应用还可以合理补偿大量无功功率消耗，保障整体的功率因数满足高效工作的需求，进而满足设备的能效需求。
一般情况下，所有设备都需要实现高功率因数运行，而要实现高功率因数运行，就要尽可能地减少设备的无功功率，降低有功功率损失。
通过功率因数的改善作用，满足功率因数最大化的需求。
2无功补偿技术作用2.1能够对功率因素进行加强无功补偿技术应用中，对于能源消耗降低有着重要的意义，其主要是因为把容性和感性功率符合要求的结构在同一电路内并联，这样的情况下是确定能力在两种负荷条件下可以正常的转换。
当前无功补偿技术应用中，其主要的作用是确保供电系统符合要求，提高运行效果，避免出现供电质量下降的情况，保护能源不会受到侵害，资源节约的同时，还能够促进电力企业的高速发展。
加强成本的管理和控制，有效的提升电气资源的利用率。
目前我国电气系统内，通过合理的应用无功补偿装置，建设完成管理系统，保证电气系统运行效果，实现综合实力的提升，为工作效果和质量的提高起到积极的促进作用。
新时代下无功补偿技术在矿井供电系统应用探析
新时代下无功补偿技术在矿井供电系统应用探析摘要：煤矿井下用电终端设备时常会在低功率的状态下运作，无补偿技术可以提升井下供电系统的运行功率和增强井下电力的输送效率，缓解电流在供电变压器和输送过程中的损耗，该方法将改善供电的环境。
功率因数的高低对输送线路和电力设备的供电能力和功率消耗有重要的影响。
笔者结合自身井下供电实践经验对对物补偿技术在煤矿井下供电系统的应用进行探索和分析。
关键词：煤矿无补偿技术供电应用1.SVG无功补偿技术基础概念。
无功功率是指电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量转换而占有电网容量叫做无功SVG的主电路改由控制系统、电抗器、IGBI功率转换器共同构成，如果IGBI功率变换器的输出电压于获得精确调节时电抗器的电流亦可获得适当的调整，从而使SVG收到或是吸取符合电网质量建议的无功电流，达动态无功补偿共存波刺激。
如图1指出了SVG等效电路以及工作原理，那麽于UI=US的情况之下，CSS绝不造成补偿作用，于图之中UI>US的情况之下，SVG造成的无功补偿电流落后电网电压，收到可时隔调控的容性无功；于图之中UI2煤矿井下供电系统特点分析。
生产环境简单的供电系统普遍存在着负荷变化剧烈、轻负荷率低、供电线路短、功耗低、功耗高等问题。
快速增加的煤矿在煤矿机械化，煤矿的煤炭产量显著增加，导致显著增加电气设备的总装机容量和单机功率，和电气设备的供电距离已经大大减少。
电力设备无功功率消耗是煤矿井下输电系统电能质量问题的原因之一；采用无功补偿技术可以增加井下配电网的线损和变压器的无功损耗，改善供电和输电。
系统的电能质量改善了供电环境，降低了采煤系统的运行成本，达到了节能降耗的目的。
随著科学技术的发展与机械设备制造水平的提高，矿用隔爆安全型无功补偿以及谐波治理装置研制成功并且于井之下供电系统展开了应用，于国内首次构建了对于煤矿井之下综采工作面3300V供电系统展开实时迅速无级的无功补偿，并且大幅度降低电能损耗，改良了煤矿井之下供电模式，经济效益与社会效益明显，具备实用价值与市场潜力。
无功补偿在煤矿供配电系统中的应用
无功补偿在煤矿供配电系统中的应用摘要：结合无功就地补偿技术之优缺点，在煤矿安装、运用无功就地补偿装置，节电效益明显，自动化程度高，使用安全可靠，有效地改善了电网质量，大幅度降低了高压综合损耗，实现了矿井电力成本降低，对于煤炭企业有切实的经济效益，尤其在现在能源紧缺，节能形势严峻的情况下，其社会效益更加显著。
关键词：无功补偿，煤矿供配电系统，应用前言随着采掘机械化的发展，煤矿的原煤产量大幅度提高，使得工作面电气设备总容量、单机功率明显加大，供电距离加长。
用电设备自身无功功率损耗的存在造成井下电网功率因数较低。
因此，在煤矿供电系统中提高功率因数，补偿无功功率以降低电能消耗是十分重要的。
采用无功功率自动补偿装置的目的，就是减少井下供配电系统的线路损耗和变压器的有功损耗，提高供配电系统的功率因数，降低采煤的电力成本。
1 功率因数的定义在交流电路中，电压与电流之间的相位差（Φ）的余弦叫做功率因数，用COSΦ 表示。
在功率三角形中，三角形的两条直角边，一个表示有功功率（P），一个表示无功功率（Q），它们的斜边就是视在功率（S），有功功率和视在功率之间的夹角就是功因数角，功率因数角的余弦值就是功率因数（COSΦ＝P／S）。
功率因数反映了电力网的运行中电源输出的视在功率被有效利用的程度，也是衡量矿井供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标之一，我们希望的是功率因数值越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率。
2 煤矿供配电系统中无功补偿的方式煤矿供配电网中常用的无功补偿方式包括：其一，可在变电所母线集中安装并联电容器组；其二，可在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；其三，可在配电变压器低压侧或车间配电屏安装并联补偿电容器；其四，可在单台电动机处安装并联电容器等。
《供配电系统设计规范》中有规定，采用电力电容器作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿。
但在大型煤矿供电网络中，井下负荷约占整个矿井总负荷的50%~60%。
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用摘要：随着社会的发展，科学技术的进步，供电系统也在不断完善发展，无功功率在输电线路中存在的较为普遍，由于其自身存在很多的缺点，且不进行补偿的情况下是没有办法解决的。
无功补偿旨在增加其功率因数，为了大大增强用电的效率，能够借助提高功率因数来实现，从而充分发挥变压器和输电线路的功能。
尽可能地避免出现供电线路和变压器功率及电压的消耗，从而实现节能和提高功率因数的目的。
本文对其无功补偿技术的具体应用策略进行分析，以此提升煤矿井下供电系统运行性能，确保井下开采工作安全有序地进行。
关键词：煤矿矿井；供电系统；无功补偿技术；应用策略1煤矿矿井供电系统无功补偿概述煤矿企业要加快发展，就要积极引进新的供配电系统。
中国的科学技术快速升级，供配电系统不断更新换代，在技术方面有了更高的要求。
针对煤矿矿井供电系统来讲，其中大负载的设备有很多例如提升机、通风机等，这些设备的运行均是以电磁感应定律为依据的。
出于在供电系统构建由于交流变换而生成的磁感应电磁通与电磁场，让磁能与电能之间能够自行转换，在电网中则要确保无功功率，其中的无功功率不可以和其他形式功率之间发生变换。
出于在电动机中能够达到转子转动的目的，则需要在启动电动机时将无功功率从供电系统中获取，进而在其内部磁场产生转动由此启动电动机。
若想让变压器二次侧可以生成感应电动势，那么变压器则需要在供电系统中得到无功功率，进而在去一次侧产生交变磁场，变压器能够实现电压调整。
2无功补偿技术的主要类型2.1分散无功补偿分散无功补偿主要在变压器低压侧来安装并联电容器，以实现提高分支回路功率因素，降低供电线路电流，降低线路损耗的主要目的。
2.2集中无功补偿集中无功补偿主要在变电站降压变压器母线侧设置并联电容器组。
其主要优点是能有效地控制电网电压等级，易于实现自动切换，效率高，维护方便，能有效地降低电网、变压器和供电线路的无功负荷和功率损耗。
但这种方法不能降低电网各支路的无功负荷和功率损耗。
无功功率补偿技术在煤矿供电系统中的应用探讨
（3）就地补偿。在井下大功率电机周围并联供电回路， 并安装无功补偿装置，具体为了补偿大功率电动机运行所需 的无功量。该种方式得到的能量交换距离最短，减少了线路 内通过的电流。是最理想的补偿方式，在煤矿供电系统中普遍 应用，获得较好的效果。在不断拓展煤矿工作面的同时，相应 延长了供电线路，而系统中大用量设备绝大部分在供电线路末 端分布，故而将无功功率补偿装置安装在井下电网末端负荷中
控制保护监控系统可以并行操作数字控制信号，动态响应 较快，控制精读较高，可以动态计算控制量，促使监控系统形 成极强的抗干扰性能，提高了控制灵活度；高压晶闸管阀组采 取并联压线方法，对最大过流和过压有效承受，联系电抗器实 现动态响应，阀组通过高电位电路板获得能量，与空气有效绝 缘，防止电压对晶闸管造成冲击，避免系统受到破坏；电抗器 使用固化型铝线，其拥有较高线性度，动热稳定性较好，损耗 较低，噪音相对较小，与感性负载非常接近，利用电子调节器 与可控硅阀的连接实现控制相位的目标，从而对电抗器电流调 节补偿，达到动态无功补偿的目标。
SVC装置仅包括TCR与FC，FC对滤波和固定容性无功功率 QFC有效综合，TCR回路采用触发晶闸管角变化情况提示电抗 器通过的电流大小，进一步转变输出的感性无功QTCR，感性 无功与容性无功彼此消除，只要实现Q=QIod-QFC+QTCR≈0或 常熟，则电网功率因数=常数，电压无任务变化。此时调节器产 生极快的动态响应速率，响应时间低于10ms。
引言 煤矿井下供电系统循环运行无功功率，容易降低煤矿井下
供电水平，甚至破坏机电设备。为了提高供电电路的稳定性， 最大程度节省生产成本，通过现场分析，将无功功率补偿技术 科学应用在高压线路上，保证煤矿供电网络的运行质量。
煤矿供电无功补偿应用及其优化分析
煤矿供电无功补偿应用及其优化分析摘要：能源问题是我国经济发展和社会稳定面临的重要问题，节能降耗是确保能源合理分配与利用的基本前提，也是经济发展和社会稳定的重要保证。
从而在较大程度上达到了供电系统设备最佳配置的目的，大幅度节省了电力损耗费用，提高了矿井电源质量，延长了电气设备使用寿命，使得整个供电系统更具可靠性，为企业的正常生产、安全生产提高了保障。
关键词：煤矿供电；无功补偿；应用；优化1煤矿供电系统无功补偿的意义生产实践和理论研究表明，无功损耗是影响煤炭企业供电系统中能源损耗的重要因素。
煤矿作为粗放型企业，存在生产条件多变、供电网络复杂、供电线路较长、设备轻载率高和功率因数低等普遍问题，尤其是随着综合机械化开采技术的推广，采掘设备单机功率和总容量不断增大，致使因无功功率引起的电能损失更加显著。
故如何提高煤矿供电系统功率因数来降低电能损耗尤为重要。
而无功补偿技术正可以通过减少变电所设备和供电线路的有功损耗来提高供电系统的功率因数，这对于提高供电系统的稳定性和可靠性，降低电能损耗，提高矿井经济效益具有重要的作用。
供电系统中存在较多感性负载，感性负载的存在将消耗部分有功功率甚至是无功功率，会造成供电系统的电压和电流出现相位差。
无功补偿就是将有容性功率装置与感性负荷相连接，感性负荷消耗能量而有容性装置释放能量，这样感性负荷所消耗的功率可以从有容性装置释放的功率中得到补偿。
2多种无功补偿技术在煤矿供电中的实际应用2.1MCR型SVC在该无功补偿技术的使用过程中，其原理主要是将三相饱和电抗器的工作绕组在电网上进行并联的连接。
通过该种技术处理对电抗器直流控制绕组的离子电流进行改变，以达到改变铁芯饱和特性的目的。
通过铁芯饱和特性的改变将会推动无功功率的吸收情况改变，以满足电力系统在实际应用过程中的无功补偿需求。
在该种无功补偿技术的应用中主要具有以下几方面缺点：①该种无功补偿技术在控制回路时，其具有时间常数较大，且动态响应速度较低的特性。
无功补偿技术在煤矿井下供电系中的应用
无功补偿技术在煤矿井下供电系中的应用
无功补偿技术是一种能够提高电网功率因数的技术手段，广泛应用于各类电力系统中，包括煤矿井下供电系统。
煤矿井下供电系统是指为矿井提供动力和照明设备的电力供应系统。
由于井下设备的特殊性，井下供电系统存在较高的无功功率，给电网带来一定的负担，因此需要采用无功补偿技术来改善供电质量和提高供电系统的效率。
1.改善功率因数：煤矿井下供电系统存在大量的感性负载，如电动机、矿灯等，这些
设备会产生较大的无功功率。
由于井下供电系统的远距离输电，无功功率会导致线路损耗
增加，降低供电质量。
通过无功补偿技术可以将感性负载产生的无功功率转化为有用的有
功功率，提高供电质量和效率。
2.提高电网稳定性：井下供电系统的无功功率会影响电网的稳定性。
当井下无功功率
过大时，容易造成电压波动、电网频率降低等问题，给电网带来不稳定因素。
通过无功补
偿技术，可以减少无功功率的影响，提高电网的稳定性，确保供电系统正常运行。
无功补偿技术在煤矿电气工程中的应用
无功补偿技术在煤矿电气工程中的应用发布时间：2023-04-26T02:09:25.233Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：石强[导读] 无功补偿，全称无功功率补偿，是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。
鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 010300摘要：在煤矿电气工程中，电网供电系统涉及到有功电源和无功电源，在电网正常运行中，功率系数将会直接决定电源输出的视在功率，功率系数大则可以说明其有效利用率大，这样一来就可以说明电网中的功率因数越大越好。
因此，对于煤矿企业而言，可以将无功补偿技术引入到煤矿电气工程中，其不仅可以提高电力输送的功率，而且还可以提高煤矿企业的开采效率。
关键词：无功补偿；煤矿电气工程；应用1无功补偿无功补偿，全称无功功率补偿，是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
2煤矿电气工程中无功补偿技术应用的意义2.1节约用电成本在功率较低时，供电系统中会产生大量的无功功率，供电线路中的电流增加，线损也增加。
为了保证供电的安全性，必须采用截面积更大的电缆。
例如：在未进行无功补偿之前，供电线路中的电流为230A，为了保证供电的安全性，需要选用100mm2的电缆，而在进行无功补偿后，供电线路的电流为180A，此时只需要选择70mm2的电缆即可。
在市场上，100mm2的矿用电缆价格为200元/m，70mm2的矿用电缆价格为150元/m，在电缆使用上可以节省50元/m。
若井下需要铺设10km的电缆，则可以节省成本5.0×105元。
浅议无功补偿技术在煤矿中的应用
浅议无功补偿技术在煤矿中的应用文章主要是阐述了无功补偿装置在煤矿供电系统中的作用，其最为明显的优势就在于有良好的节电效益，且有较高的自动化程度，在使用过程中可以达到安全可靠的目的，有效地使电力系统中，功率因数增加，维护电压稳定，降低功率的损耗量，提升了供电的质量，使煤矿电力系统可以全面地把设备的潜能和一些其他的优势发挥出来。
标签：煤矿；供电系统；无功补偿装置引言无功功率补偿翻译成英文就是Reactive power compensation，在日常生活中人们往往称之为无功补偿。
无功补偿装置的关键是通过增设设备，提升电网系统中的功率因数，减少供电变压器及输送线路的损失，从而提升供电的工作效率，改进用电环境。
所以，从这一意义上来看，无功功率补偿装置在电力企业的供电系统中发挥着比较重要的作用，合理地对补偿装置做出选择，可以从根本上降低电网的损耗，同时还可以进一步改进电网的工作质量。
相反，如果我们未能正确地选择好相应的装置，则很有可能会产生供电系统，电压波动等现象。
就当前的煤矿企业来看，由于井下供电系统有较长的供电距离，且线路长，所以就会导致煤矿挖掘发动机长期连续作业，功率过大超出电动机功率因数所能承载的范围，同时供电线路的通电电流和电压负荷过重，极容易对电动机的正常性能造成损耗或者老化，极大地增加了电器事故，并增加了设备的维修支出，同时还会影响地下煤矿的生产作业的安全。
在煤矿工作的电力系统中，无功功率所增加的用电量会增加企业的生产成本，所以为了应对该问题，使企业的经济效益得以提升，保证矿井供电质量，减少电器发生的事故，我国的大型煤矿使用用电设备大都为感性负荷。
1 无功补偿的相关问题1.1 功率因数的内涵功率因数实质是借助数学中的用三角函数COSΦ表示电网中电流和电压的相位差余弦。
在功率的三角形里，其中的二条直角边，有一条表示的是有功功率（P），另一个是用来表示无功功率（Q），而視在功率则用斜边来表示，记作字母（S），P直线和S直线间的夹角即有功功率和视在功率的夹角就是功率因数角。
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煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用
发表时间：2019-09-20T10:58:03.483Z 来源：《基层建设》2019年第20期作者：邵冉
[导读] 摘要：供电系统是矿井生产作业的动力来源，确保其运行的有效性对矿井的长久可持续发展意义重大。
淮南矿业集团“三供一业”供气维修改造工程建设项目部
摘要：供电系统是矿井生产作业的动力来源，确保其运行的有效性对矿井的长久可持续发展意义重大。
无功功率是影响供电系统性能发挥的主要因素之一，有效消除这一因素至关重要。
结合具体工程实际，在分析矿井现有供电系统存在问题的基础上，对井下供电系统无功补偿方案设计开展分析，并对其应用效果做出探究，希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考。
关键词：煤矿；供电系统；无功补偿；方案设计；
引言
伴随矿井生产工艺自动化水平的不断提升，自动化设备在井下生产中的使用量不断增加，相应的变频开关及非线性负载的应用越发普遍，这在大幅提升矿井生产作业效率的同时也使得矿井供电系统负荷显著增加，电网谐波污染和电压波动现象明显，电缆、各用电装置的绝缘性及整个供电系统的稳定性受到显著影响，极易发生大面积的井下停电事故，严重时还会导致漏电安全事故发生，对生产高效运行和安全开展构成一定威胁。
有鉴于此，针对井下供电系统使用中用电问题的诱因开展分析，探究具有良好适用性的无功补偿工艺，对于提升井下供电网络运行稳定性、确保用电安全意义重大。
1 工程概述
A矿井下中央变电所设计电压为35 k V，内部设计选用双回路电源进线模式，两条电源线可互为备用电源。
在井下实际回采中，先借助型号为S11-25000的变压装置将变电所35 k V电压下调至10 k V后通过专用电缆及架空线将电能传输至井下各用电区域。
图1所示即为供电系统结构示意图。
图1 供电系统结构示意图
2 现有供电系统问题分析
2.1 功率因数低电能浪费严重
根据井下实测可知，A矿井下原供电系统功率因数介于0.6～0.7，特别是在长距离供电线路中，有大量的无功电流，引起了较为严重的电能浪费现象。
2.2 变压器带载能力偏低
变压器带载能力计算公式为：
式 (1) 中，Pw为变压装置带载能力，k V•A；Py为变压装置容量，k V•A；βM为变压装置负荷率，取值0.8；cosφ为功率因数。
依照A矿井下供电实际状况，其供电系统功率因数取值0.7，则根据式 (1) 计算可知A矿井下变压装置带载能力为Pw=1 400 k V•A。
不过A矿井下回采作业的采煤机额定功率为1 560 k W，这表明供电系统作业时其变压装置带载能力可能无法满足机电设备运行需求，从而导致设备无法正常运行。
这种现象的长期存在往往会使得机电设备绝缘性能和工作效率大幅下降。
2.3 末端电压偏低设备启动存在故障
A矿供电系统实际使用中存在较多无功电流，使得系统运行中存在较大的压降。
这种情况下，一旦遇到用电高峰阶段，极易引起大功率机电设备启动难的问题，而且随着A矿供电系统的多年使用，其线路末端电压降低现象越发明显，对正常生产的影响也越发明显。
2.4 威胁供电安全
A矿供电系统中各电源操控按键与机电设备间有着明显的无功电流交互冲突，而这种现象的长期存在会在一定程度加速设备老化，特别
上增设。