煤矿使用无功补偿的意义

使用无功补偿的意义

2007年7月国家发改委、国家环保总局下发了(发改能资【2007】1 456号)《煤矿工业节能减排工作意见的通知》第十二条明确规定：煤矿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，机械化程度不断提升，大功率电机大量使用，普通应用电子原件产品，各种感性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，造成供电质量恶化和电能严重浪费，直接影响电网及用电设备正常运行。

采用无功补偿后具有如下意义：

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，达到提高井下供电系统功率因数的目的。

3、治理谐波，净化井下电网

各补偿支路具备限制涌流，治理谐波的功能，达到装置内电气元件安全运行和净化井下电网的目的。

4、提高了供电系统的利用率

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，供电线路及各级控制开关因减少了无功电流，大大提高了承载能力。

5、)稳定电网电压

井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，电网电压波动幅度大，无功量变化频率快，电网电压波动频率随之加快。安装使用无功补偿后，将大部分无功功率就近补偿，势必导致供电网无功功率显著减少，减小了电网电压及井下变压器二次电压波动范围。

6、减少电气事故率，延长设备使用寿命。

变压器、供电线路、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，维修工作量加大，增加维修资金支出，缩短设备更新周期，增加设备投资费用。经无功补偿后，系统视在电流下降30％左右，所有电气设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率，事故率下降必然提高设备的开机率，减少事故处理时间必然增加正常生产时间。总之，安装补偿达到了减少费用，节约投资，减少事故，增产增效的目的。

矿用隔爆型动态无功补偿装置综合经济效益分析（以某矿井下实际供电系统为例）

1、供电系统概叙

6KV高压从地面变电站经ZQ3×120㎜共5000m铠装电缆途经中央变分开关送到采区变电所。采区变电所分别送出三路负荷，二路将6KV高压送往综采

工作面移动变电站，距离2000m，另一路送往综采工作面运输巷机头配电点，距离800m，电缆均为ZQ3×50㎜。工作面移动变电站安装有两台1250KVA变压器，1号变压器负荷有采煤机、转载机、破碎机共970KW；2号变压器负荷有运输机、液泵、水泵共935KW；皮带头配电点干变容量为800KVA，负荷2×315KW皮带运输机。3台变压器二次电压均为1140V，要求由0.65经补偿后到达0.96。

2、补偿前后电流计算（按额定功率60%计算）

● 变压器一、二次侧补偿前电流计算，公式：

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● 补偿后电流计算

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3、补偿后，减少的供电线路功率损耗计算：

公式：

●从移动变电站到采区变电所

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●从采区变到地面变电站

●供电线路总损耗

4、补偿后，减少的变压器功率损耗计算

公式：

其中：——有功短路损耗，具体数值查阅煤矿电工手册

——无功短路损耗

若变压器额定容量为1250KVA时：则

若变压器额定容量为800KVA时：则

——变压器短路电压百分数

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注：——取额定功率的70% ——无功经济当量

5、节省电能经济效益计算

●全系统补偿后节约为：

●全年节约用电量为：

●全年共节省资金约：

6、结论

一个总负荷为2535kw的综采工作面，加装三台无功补偿后，全年节约费用为440300元。