电容器补偿技术在矿山供电中的应用

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1、电容器补偿技术在矿山供电中的应用刘志云电容器补偿技术在矿山供电中的应用作者：刘志云单位：晋城煤业集团凤凰山矿邮编：048007摘　要:煤矿工业是我国目前最主要的能源行业。由于井下机械化设备不断增加，已成为工业系统耗能大户，电力消耗在煤矿生产成本中占有很大比例。煤矿供用电基本概况煤矿企业现状井下无功补偿的意义无功补偿的原理凤凰山矿91316综采工作面无功补偿装置应用实例关键词:电容器补偿技术在矿山供电中应用《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中提出：十一五期末单位国内生产总值能源消

2、耗比“十五”期末降低20%左右，这是十一五规划目标中最重要的约束性指标之一。充分体现了落实科学发展观，加快经济增长方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展、构建和谐社会的要求。国家发展改革委和国家环保总局联合印发了《关于印发煤炭工业节能减排工作意见的通知》(发改能源〔2007〕1456号)，第十二条负荷变化大的机电设备，宜采用变频等调速技术，并应用电源污染治理技术，消除高次谐波，抑制瞬流浪涌，调节无功功率，提高功率因数。条件具备时，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

3、于0.9。一、煤矿供用电基本概况以某集团公司年煤炭产量6000万吨为例，从电网接入总装机容量480MVA，集团全年生产用电量约为24亿度，加地面居民用电部分，总量超过25亿度，电费支出超过10个亿，2006年用电量达到30亿度，电费支出12个亿；从节电情况看，虽然加强了用电管理，推广了部分节电产品，但远远没有达到国家对重点煤矿企业节能降耗的要求，尤其是井下采、掘、开、运、通系统，功率因素长期运行在0.4-0.7之间，随着煤炭产量增加，巷道延伸，负荷增加，井下无功损耗相当严重，这种状况在全国煤炭系统带有普

4、遍性，而且大部分矿井没有采取任何节电措施。由于目前煤矿井下大量使用变频设备、整流设备，以及广泛应用电力电子设备，这些电器设备产生谐波电流、谐波电压，正在严重污染井下电网，导致谐波问题日益严重的主要原因是：对无功、谐波、三相不平衡等问题不能实施有效，灵活的控制，进而不能改善电压质量，降低谐波含量，使电网运行环境日趋恶劣。二、煤矿企业现状由于目前煤矿井下大量使用变频设备、整流设备，以及广泛应用电力电子设备，这些电器设备产生谐波电流、谐波电压，正在严重污染井下电网，导致谐波问题日益严重的主要原因是：对无功、谐

5、波、三相不平衡等问题不能实施有效，灵活的控制，进而不能改善电压质量，降低谐波含量，使电网运行环境日趋恶劣。煤炭企业电力浪费具体表现在那些方面呢？由于目前煤矿井下大量使用变频设备、整流设备，以及广泛应用电力电子设备，这些电器设备产生谐波电流、谐波电压，正在严重污染井下电网，导致谐波问题日益严重的主要原因是：对无功、谐波、三相不平衡等问题不能实施有效，灵活的控制，进而不能改善电压质量，降低谐波含量，使电网运行环境日趋恶劣。1、用电设备频繁出现轻载运行和空载运行。2、大量非线性负载产生谐波注入电网，给安全供电

6、带来潜在的威胁。3、井下变电所，移动变电站及采、掘、开系统用电设备，普遍长期处在低功率因素状态下运行。4、电气设备低效率运行所带来的电网损耗显著增加，电压品质降低，设备老化加速。用电设备（电动机）与电源之间无功电流往复循环，增加了电气设备事故率，影响安全供电和正常生产。5、供电系统普遍存在“大马拉小车”现象，忽视经济合理性，出现严重的“技术浪费”。从上述情况分析明显看出，煤炭行业既是生产能源的重要企业，又是耗费电能最为严重的企业，特别是对井下电网节能降耗，治理谐波，努力营造绿色电网，任重道远。为此200

7、7年7月国家发改委，国家环保总局下发了《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补偿，矿井平均功率因素不得低于0.9，这是针对全国煤矿井下节约电能，实现安全、经济用电十分有效的具体措施”。三、电容器补偿技术的意义随着现代化矿井快速发展，井下机械化程度不断提升，大功率电机大量使用，普遍应用电子原件产品，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，造成井下供电质量恶化和电能严重浪费，直接影响井下电网及用电设备正常运行，采用井下无功补

8、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、提高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交流的无功功率，这些无功功率必然占用供电系统多数容量，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