无功补偿技术在煤矿供电系统中的应用试验研究.pdf

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1、煤矿现代化2015年第6期总第129期无功补偿技术在煤矿供电系统中的应用试验研究牟琳杰(山西潞安集团余吾煤业公司，山西长治046103)摘要详细分析了煤矿供电系统现状和无功补偿的意义，并对供电系统无功补偿节能理论进行研究。以1205工作面为试验对象，通过增加并联电容来实现供电系统无功补偿，结果表明，通过无功补偿的实施，可有效降低供电系统功率损失，且可通过更新设备、电缆等途径节约资金100余万元，同时可提高和优化供电系统性能和工作环境。关键词煤矿；供电系统；无功补偿；应用效果中图分类号：TM714．3文献标志码：B文章编号：1009—0797(2015)06—0070—02能源问题

2、是我国经济发展和社会稳定面临的重无功补偿的应用可以有效提高功率因数，降低无功要问题，节能降耗是确保能源合理分配与利用的基功率的需求量，从而改善供电系统供电性能；同时可本前提，也是经济发展和社会稳定的重要保证_l_。煤以降低供电系统电压损失，减弱因设备启动引起的矿作为我国重要的能源行业，鉴于其生产系统发杂、电流冲击，对于改善供电环境有着重要的意义。实践供电线路长、用电设备多，设备负载普遍较大，且因证明，煤矿供电系统无功补偿技术的应用对于降低电气设备存在功率损耗问题，致使煤矿生产过程中供电、用电设备和供电线路电能损耗而带来的经济电能损耗问题较为严重。无功补偿技术是通过增加效益十分可观

3、。设备来提高供电系统的功率因数，进而减少变电所2无功补偿节能理论研究设备及供电线路上的电能损失，实践证明，无功补偿可以有效提升供电运行性能和用电环境。鉴于无电网负担的功率可分为有功功率P和无功功率功补偿技术在优化供电方面的优势和煤矿电能损耗Q，视在功率s满足式(1)：现状，决定在1205工作面利用无功补偿技术进行供s=、／呵(1)电系统优化改造试验。供电理论中，功率因数COS是指有功功率P所占视在功率S的百分比，电网功率因数满足式(2)：1煤矿供电系统无功补偿的意义COS=P／S=P／(、／丁u)(2)生产实践和理论研究表明，无功损耗是影响煤由式(2)可知，在供电电压和电流稳定的

4、条件炭企业供电系统中能源损耗的重要因素。煤矿作为下，提高功率因数可相应的提高有功功率，故可通过粗放型企业，存在生产条件多变、供电网络复杂、供提高功率因数来提高供电设备的应用性能。电线路较长、设备轻载率高和功率因数低等普遍问供电理论认为，可以通过在电路系统中提高容题，尤其是随着综合机械化开采技术的推广，采掘设抗来降低供电系统电压损失，供电系统电压损失满备单机功率和总容量不断增大，致使因无功功率引足式(3)；线路流经电流I与有功损耗AP的关系满起的电能损失更加显著。故如何提高煤矿供电系统足式(4)，由式(4)可知，可通过提高功率因数来降低功率因数来降低电能损耗尤为重要。而无功补偿技有

5、功损耗。术正可以通过减少变电所设备和供电线路的有功损△U0=[PR+Q(X『_Xc)]／u(3)耗来提高供电系统的功率因数，这对于提高供电系式中：P为有功功率；Q为无功功率；R为电阻；X为统的稳定性和可靠性，降低电能损耗，提高矿井经济电抗；Xc为容抗。效益具有重要的作用。AP=3PZR／UZcOS2(4)供电系统中存在较多感性负载，感性负载的存式中：AP为有功损耗；COS为功率因数。在将消耗部分有功功率甚至是无功功率，会造成供对于矿井变电所变压器而言，空载损耗与负荷电系统的电压和电流出现相位差。无功补偿就是将没有直接关系，因负荷损耗AP的存在减少的有功有容性功率装置与感性负荷相连

6、接，感性负荷消耗功率△PT满足式(5)，由式(5)可知，变压器负荷损耗能量而有容性装置释放能量，这样感性负荷所消耗越小，功率因数越高。的功率可以从有容性装置释放的功率中得到补偿。△PT=BzApK(1-COS(／c0s1)(5)·70·煤矿现代化2015年第6期墨茅式中：B为变压器负荷率；AP为负荷损耗；COSo93=3075kVA，由此可知可减少1台1000kVA变压为补偿前功率因数；COS①为补偿后功率因数。器，相应节约22万元左右。煤矿生产系统复杂，点线面较多，供配电设备型综上所述，通过实施供电系统无功补偿技术后，号和台数也较多，但是供电系统无功功率所消耗多当年可节约资金约

7、为101．6万元。的设备主要是异步电动机和变电所变压器，且两者同时，实施供电系统无功补偿前，无功负荷产生均可看作典型阻感回路，当供电回路并联电容器C的无功电流会造成供电电缆、开关和电动机等供配后。根据向量变化分析可知，供电电路电压和相位均电设备绝缘性能降低，容易引起供电漏电、短路等电有所降低，即其功率因数有所升高。路故障；采用无功补偿后，可有效降低供电系统电流，对于提高矿井安全水平具有重要的意义。3无功补偿技术应用效果分析4结束语1205工作面供电电源为地面变电所，供电电缆长5k