动态无功补偿装置在煤矿生产的应用
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摘 要： 井下动 态无功补偿 装置可 实时跟踪 井供 电 系统的电气参数 ， 根据设 定 目标 自动投 切补 偿 支路 、 补偿无功功率 ， 并治理谐 波污染， 有效改善 电网电能的质量 ， 达到 节能降耗的 目
的。 对安 全供 电、 井下安全 、 设备安全 、 身安全都具有重要 的现 实意义。 人
关 键 词 ： 功 补 偿 ； 电 ； 矿 生产 无 供 煤
中图分类号 ：Ｕ ５ Ｔ ８６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ６２ （０ １０ － １４ ０ １０ － ４ ９ ２ １ ）５ ０ ２ － ２
矿 隔爆型动 态无功补 偿装置是 用于煤 矿井下低 压 １１０Ｖ ４ （６ 供电系统进行无功功率 自动补偿 的专用设备 。该设备可 ６０ Ｖ） 与煤矿井下供 电系统 中的移 动变 电站或 干式变压器并联 使用 ， 对井 下综采机组 移动变 电站集 中补偿 ， 也可 以用于采煤 、 掘进 、 开拓 、 运输 等系统供电变压器二次侧单独补偿 。该装置的主要功
（） ５ 稳定电网电压。并下感性 负荷 大量产生无功功率 ， 必然
导致供 电系统 电 网电压波 动 。无功 功率大 ， 网电压波动 幅度 电
大 ， 功量 变化 频率快 ， 网电压波 动频 率随之 加快 。安装 使 无 电
用 无 功 补 偿 后 ， 大 部 分 无 功 功 率 就 近 补 偿 ， 必 导 致 供 电 网 将 势 无 功 功 率 显 著 减 少 ，减 小 了 电 网 电压 及 井 下 变 压 器 二 次 电 压 波 动范 围。
理谐波 的功能 ，达 到装 置内电气 元件 安全运行和净化井下 电网
的 目的 。
气产 品标 准和矿用无 功功率 自动补 偿装置技术 条件设计 生产 。
通过 国家煤矿防爆安全产品质量监督检验 中心鉴定 ，完全符合 相关标准 ， 获得国家权威部 门颁发的防爆合格证和煤安证。
１ 技 术特 点 及 优 势
费用 。经无功补偿后 ， 系统视在电流下降 ３ ％左右 ， ０ 所有 电气设
收 稿 日期 ： ０ 卜 ０ —２ ２１ ７ ０
备承受实际电流减小 ，减少 了因 电流大造成 各类电气事故的几 增加 正常生产时间 。总之 ， 安装补偿达到 了减少费用 ， 节约投资 ，
能减排工作意见 的通知》 发 改能资【 ０ ７ １ ５ ） （ ２ ０ 】４ ６号 第十二条 明
确规定 ： 煤矿井下宜采用动态无功补偿和 就地无 功补偿 ， 矿井 平
均 功率 因数 不 得 低 于 ０ 。 ． ９ 随着 现 代 化 矿 井 快 速 发 展 ， 下ห้องสมุดไป่ตู้机 械 化 程 度 不 断提 升 ， 功 井 大
山 西科 技
Ｓ Ｎ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＨＡ Ｘ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１ 年 ０１
第２ ６卷
第 ５ 期
●应 用 技 术
动态 无功 补偿 装 置在 煤 矿 生产 的应 用
李晋 兵
（ 晋城 煤业 集 团古 书院矿 ， 山西晋 城 ，４００ ０ ８０ ）
（ ） 高了供 电系统 的利用率 。 ４提 井下用 电设备与地面电源之 间存在大量往复循环 的无功功率 ，这些无 功功率必然 占用供 电 系统许多容量 ， 造成供电线路带负荷能力下 降 ， 井下变压器容量 利用率下降 ， 各级控 制开关带 载能力下降 。加装无功补偿后 ， 使
井下变压器视在功率接近于有功功率 ，有效 提高 了视在功率利 用率 ， 电线路及各级控制开关 因减少 了无功电流 ， 供 大大提高了 承载能力 。
下意义 ：
（） １ 降低无功损耗 ， 减少电能浪费。 采用补偿后 ， 系统功率因
数提高 ， 使变压 器及供 电线 路中 电流下 降 ， 降低 了无功损耗 ， 达
到节 能 降耗 的 目的 。
（） ２ 提高功率因数。 用容性无功电流就近实时抵消负荷产生 的感性无功 电流 ， 到提高井下供电系统功率 因数 的目的。 达
率 电机 大量使用 ， 普遍应用 电子原件产品 ， 各种 感生负荷及用 电
设 备 与地 面 电 网供 电 电 源之 间必 然 循 环 着 大 量 无 功 功 率 ， 同 时
产 生 各 类 谐 波 ， 成 井 下 供 电质 量 恶 化 和 电能 严 重 浪 费 ， 接 影 造 直
响井 下 电 网及 用 电设 备 正 常 运 行 ，采 用 井 下无 功 补 偿 后 具 有 如
（） ６ 减少 电气事 故率 ， 延长设 备使用 寿命 。变压器 、 电线 供
路 、各级控制保护开关及供 电系统所 有主 回路连接点 的温升与 流过该系统的视在 电流成正 比， 视在电流大 ， 必然导致温度升高
快， 温度超 越绝缘强 度后 ， 势必 引起 老化 、 接地 、 放电 、 弧光短路 等各类 事故 ， 甚至 引起 漏 电伤人 ， 导致设 备寿命缩 短 ， 修工作 维 量加大 ， 增加维 修资金支 出， 缩短设备更 新周期 ， 增加设 备投资
（） １ 针对 井下 供电 系统特 点 ， 计合理 ， 术 领先 ， 用范 围广 。 设 技 适
（） ２ 对基波无功功率进行补偿 ， 并具备治理谐波 的功能 。
（） ３ 防爆 陛能可靠 ， 于安装 、 便 观察 、 检修 、 维护。 （） ４ 控制器达到国际电工最高标准 ， 各种电气参数动态轮显 。 （） ５ 完善 的电气保护。 ２ 井下使用无功 补偿 的意义 ２０ ０ ７年 ７月 ， 国家发 改委 、 国家环保 总局下发 《 煤矿 工业节
能是 ： 实时跟踪井下供电系统的电气参数 ， 根据设定 目标 自动投
切补 偿支路 、 补偿无 功功率 ， 并治理谐波 污染 ， 有效改善 电网电 能质量 ， 达到节能降耗的 目的。 矿用隔爆型动态无功补偿装置 ，严格按照 国家煤矿 井下电
（） ３ 治理谐 波 ， 净化井 下电网。 各补偿支路具备限制涌流， 治
的。 对安 全供 电、 井下安全 、 设备安全 、 身安全都具有重要 的现 实意义。 人
关 键 词 ： 功 补 偿 ； 电 ； 矿 生产 无 供 煤
中图分类号 ：Ｕ ５ Ｔ ８６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ６２ （０ １０ － １４ ０ １０ － ４ ９ ２ １ ）５ ０ ２ － ２
矿 隔爆型动 态无功补 偿装置是 用于煤 矿井下低 压 １１０Ｖ ４ （６ 供电系统进行无功功率 自动补偿 的专用设备 。该设备可 ６０ Ｖ） 与煤矿井下供 电系统 中的移 动变 电站或 干式变压器并联 使用 ， 对井 下综采机组 移动变 电站集 中补偿 ， 也可 以用于采煤 、 掘进 、 开拓 、 运输 等系统供电变压器二次侧单独补偿 。该装置的主要功
（） ５ 稳定电网电压。并下感性 负荷 大量产生无功功率 ， 必然
导致供 电系统 电 网电压波 动 。无功 功率大 ， 网电压波动 幅度 电
大 ， 功量 变化 频率快 ， 网电压波 动频 率随之 加快 。安装 使 无 电
用 无 功 补 偿 后 ， 大 部 分 无 功 功 率 就 近 补 偿 ， 必 导 致 供 电 网 将 势 无 功 功 率 显 著 减 少 ，减 小 了 电 网 电压 及 井 下 变 压 器 二 次 电 压 波 动范 围。
理谐波 的功能 ，达 到装 置内电气 元件 安全运行和净化井下 电网
的 目的 。
气产 品标 准和矿用无 功功率 自动补 偿装置技术 条件设计 生产 。
通过 国家煤矿防爆安全产品质量监督检验 中心鉴定 ，完全符合 相关标准 ， 获得国家权威部 门颁发的防爆合格证和煤安证。
１ 技 术特 点 及 优 势
费用 。经无功补偿后 ， 系统视在电流下降 ３ ％左右 ， ０ 所有 电气设
收 稿 日期 ： ０ 卜 ０ —２ ２１ ７ ０
备承受实际电流减小 ，减少 了因 电流大造成 各类电气事故的几 增加 正常生产时间 。总之 ， 安装补偿达到 了减少费用 ， 节约投资 ，
能减排工作意见 的通知》 发 改能资【 ０ ７ １ ５ ） （ ２ ０ 】４ ６号 第十二条 明
确规定 ： 煤矿井下宜采用动态无功补偿和 就地无 功补偿 ， 矿井 平
均 功率 因数 不 得 低 于 ０ 。 ． ９ 随着 现 代 化 矿 井 快 速 发 展 ， 下ห้องสมุดไป่ตู้机 械 化 程 度 不 断提 升 ， 功 井 大
山 西科 技
Ｓ Ｎ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＨＡ Ｘ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１ 年 ０１
第２ ６卷
第 ５ 期
●应 用 技 术
动态 无功 补偿 装 置在 煤 矿 生产 的应 用
李晋 兵
（ 晋城 煤业 集 团古 书院矿 ， 山西晋 城 ，４００ ０ ８０ ）
（ ） 高了供 电系统 的利用率 。 ４提 井下用 电设备与地面电源之 间存在大量往复循环 的无功功率 ，这些无 功功率必然 占用供 电 系统许多容量 ， 造成供电线路带负荷能力下 降 ， 井下变压器容量 利用率下降 ， 各级控 制开关带 载能力下降 。加装无功补偿后 ， 使
井下变压器视在功率接近于有功功率 ，有效 提高 了视在功率利 用率 ， 电线路及各级控制开关 因减少 了无功电流 ， 供 大大提高了 承载能力 。
下意义 ：
（） １ 降低无功损耗 ， 减少电能浪费。 采用补偿后 ， 系统功率因
数提高 ， 使变压 器及供 电线 路中 电流下 降 ， 降低 了无功损耗 ， 达
到节 能 降耗 的 目的 。
（） ２ 提高功率因数。 用容性无功电流就近实时抵消负荷产生 的感性无功 电流 ， 到提高井下供电系统功率 因数 的目的。 达
率 电机 大量使用 ， 普遍应用 电子原件产品 ， 各种 感生负荷及用 电
设 备 与地 面 电 网供 电 电 源之 间必 然 循 环 着 大 量 无 功 功 率 ， 同 时
产 生 各 类 谐 波 ， 成 井 下 供 电质 量 恶 化 和 电能 严 重 浪 费 ， 接 影 造 直
响井 下 电 网及 用 电设 备 正 常 运 行 ，采 用 井 下无 功 补 偿 后 具 有 如
（） ６ 减少 电气事 故率 ， 延长设 备使用 寿命 。变压器 、 电线 供
路 、各级控制保护开关及供 电系统所 有主 回路连接点 的温升与 流过该系统的视在 电流成正 比， 视在电流大 ， 必然导致温度升高
快， 温度超 越绝缘强 度后 ， 势必 引起 老化 、 接地 、 放电 、 弧光短路 等各类 事故 ， 甚至 引起 漏 电伤人 ， 导致设 备寿命缩 短 ， 修工作 维 量加大 ， 增加维 修资金支 出， 缩短设备更 新周期 ， 增加设 备投资
（） １ 针对 井下 供电 系统特 点 ， 计合理 ， 术 领先 ， 用范 围广 。 设 技 适
（） ２ 对基波无功功率进行补偿 ， 并具备治理谐波 的功能 。
（） ３ 防爆 陛能可靠 ， 于安装 、 便 观察 、 检修 、 维护。 （） ４ 控制器达到国际电工最高标准 ， 各种电气参数动态轮显 。 （） ５ 完善 的电气保护。 ２ 井下使用无功 补偿 的意义 ２０ ０ ７年 ７月 ， 国家发 改委 、 国家环保 总局下发 《 煤矿 工业节
能是 ： 实时跟踪井下供电系统的电气参数 ， 根据设定 目标 自动投
切补 偿支路 、 补偿无 功功率 ， 并治理谐波 污染 ， 有效改善 电网电 能质量 ， 达到节能降耗的 目的。 矿用隔爆型动态无功补偿装置 ，严格按照 国家煤矿 井下电
（） ３ 治理谐 波 ， 净化井 下电网。 各补偿支路具备限制涌流， 治