八连城矿区6kV供电网谐波分析及抑制方案的研究.pdf

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1、2015年第4期煤矿机电·4l·张忠，黄琳琳，李国华，汪玉凤．八连城矿区6kV供电网谐波分析及抑制方案的研究[J]．煤矿机电，2015(4)：41-44，48．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2015．04．012八连城矿区6kV供电网谐波分析及抑制方案的研究术张忠1，黄琳琳2，李国华2，汪玉凤2(1．珲春矿业集团供电分公司，吉林珲春133300；2．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：通过对八连城煤矿供电网的电能质量测试与分析，发现该矿变电所6kV母线侧含

2、有较多不同次谐波，使矿区电能质量受到严重污染。采用有源滤波器来解决矿区谐波污染问题，并设计了一种低压APF实验平台。仿真及实验结果证明了所提方案的有效性和正确性。关键词：谐波；有源滤波器(APF)；实验平台中图分类号：TN713+．8文献标识码：A文章编号：1001—0874(2015)04—0041—05ResearchonHarmonicAnalysisandSuppressionPlanin6kVPowerSupplyNetworkatBalianchengMineZhangZhon91，Huang

3、Linlin2，LiGuohua2，WangYufen92(1．PowerSupplyBranchofHunchunMiningGroup，Hunchun133300，China；2．SchoolofElectricalandControlEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：ThroughthetestingandanalysisofpowerqualityofpowersupplynetworkatBa

4、LianChengmine，thenfindsthatthe6kVbussidecontainsmuchdifferentharmonicsinthesubstation，whichpollutesthepowerqualityseverely．Adoptstheactivepowerfilter(APF)tosolvetheproblemsofharmonicspollution，anddesignsonelowvoltageAPFexperimentalset．Thesimulationandexpe

5、rimentalresultsdemonstratetheeffectivenessandcorrectnessoftheproposedscheme．Keywords：harmonies；activepowerfilter(APF)；experimentset0引言目前煤矿的降压启动方式已逐步被变频控制技术和软启动技术所代替，如主副井提升机、主通风机水泵、主运带式输送机、采煤机组等系统都逐步配备了变频控制及软启动设施¨J。这两项技术虽可达到节电效果，但也产生了谐波干扰，使矿区供电网受到污染。此外，采用含

6、半导体的非线性元件的负载，例如控制用的电力电子设备以及矿区居民区家用电器，包括荧光灯、空调、电子计算机、电冰箱等都会产女国家自然科学基金项目(51307076)生谐波，造成矿区电能污染，严重威胁矿区安全用电。主要表现在谐波在发电、输电及用电环节都会产生附加的功率损耗，使各环节效率降低，使某种电气设备误动作，使用寿命缩短，对附近的通信系统产生干扰，导致系统无法正常工作。谐波还会引起电网系统局部发生串联谐振和并联谐振，使得以上危害更为增加，可能会引起严重的事故。2J。八连城煤矿供电系统谐波污染已威胁到矿井的供

7、电安全，因此，对其谐波进行治理至关重要。1八连城变电所供电网谐波测试结果根据电能质量国家标准，6kV电能用户注入电·42·煤矿机电2015年第4期网的谐波含量不应高于表2所示的数值‘3I。利用电能质量分析仪对八连城矿区变电所6kV侧进行谐波测试，测试结果如表1所示。表1八连城矿区变电所6kV侧各次谐波电流含量谐波次数571113谐波含量／％21．2912．738．847．08谐波电流／A“．0926．3618．3114．66表26kV网侧允许注入各次谐波电流含量值通过两表对比可看出，表1中各次谐波含量值均

8、超过了表2中的允许值，故必须要通过谐波补偿措施进行有效地谐波治理。2抑制谐波方案的确定当前，矿区变电所供电网抑制谐波主要采用无源滤波器。虽然投资少、易于维护，但这种抑制方法只能滤除特定频率的谐波"J，而对于煤矿负荷投切次数频繁而导致谐波次数及含量不断变化情况，其滤波效果不好，应用上具有局限性。而有源滤波器十分适用于谐波次数及含量不断变化的系统与无源滤波器相比，有源滤波器具有以下特点：1)不仅能抑制各次谐波，还能补偿无功，相对性