浅谈矿山电气设备的无功补偿方法及必要性
8矿山配电网无功补偿及补偿优化分析
矿山配电网无功补偿及补偿优化分析1．无功补偿概述功率因数是供用电系统的一项重要技术经济指标，用电设备在消耗有功功率的同时，还需大量的无功功率由电源送往负荷，功率因数反映的是用电设备在消耗一定的有功功率的同时所需的无功功率。
对于矿山电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施。
电网中常用的无功补偿方式包括：①在变电所母线集中安装并联电容器组；②在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；③在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；④在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗减小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
确定无功补偿容量时，应注意以下两点：①在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的；②功率因数越高，每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0．95就是合理补偿。
2．矿山供电线路损失分析矿山网和城网线路功率因数大都在0．65—0．85之间，非电业管理的企业用户，其内部10 kV配网功率因数在0．85左右；由于大部分380 V用电线路动力设备实际出力比额定容量小特性决定了其功率因数偏低，线损偏高。
380V电网功率因数偏低的主要原因是无功补偿设备集中在变电站lOkV侧，只对10 kV以上电网具有补偿作用，没有实现无功就地补偿，380V配网无功投入不足，缺乏可靠实用的无功补偿设备以及合理的补偿方式。
3．矿山无功补偿3．1矿山配电网无功补偿在提高用电自然功率因数的基础上，按有关标准设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用摘要：无功电源和有功电源具有一定的相似性，都是为电力体系发展提供帮助，减少损耗量，保证电网体系有效运行。
伴随着电网存量增加，网络电压下降，功率因素降低，无功补偿技术的利用十分不理想。
因此，在新形势下，解决无功补偿问题具有一定的价值。
如何依托无功补偿技术的理念，确保发挥无功补偿技术的作用是值得相关人员重点研究的内容。
此外，系统中负荷电压降低，利用无功功率补偿方式可确保系统良好。
在煤矿供电系统中，无功电压调控发挥着关键作用，不仅可以降低电网功率损失，还能提升传输速度，确保供电系统良好运行，提高产业效益。
一方面是煤矿开采输电线路很多，另一方面是用到的供电设施也非常多，例如漏电保护器、短路器、变压器等。
当供电安全管理不善时，很容易出现供电安全事故。
由于设备的电压多为高压，这使得事故的发生会造成严重的后果。
因此在本文中主要分析煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用，进而提出以下内容，希望能够为同行业工作人员提供相应的参考价值。
关键词：煤矿矿井；供电系统；无功补偿；技术；应用；分析引言：随着煤矿现代化的推进，越多越多的机电设备在开采中得到应用。
在机电设备运行时，保证电能的持续稳定供应非常必要。
煤矿供电技术虽然得到了很大的发展，供电的安全性和稳定性得到了稳定提升，但是还存在着一些问题，主要是供电设施放置不合理、供电设施检修不及时以及用电不规范等。
煤矿需要用电的设备非常多，这使得做好煤矿供电的安全管理十分困难。
当前，中国加大了电网建设，基于无功补偿技术的研究愈发深入。
要想提高无功补偿功率，需要开展滤波通路建设过程、消除谐波过程与降低负荷过程等。
运用无功补偿技术，选取的无功功率基本上是基波牵引下出现的负荷功率。
在无功支持服务下或无功电压控制服务下，进行无功补偿，利用发电机组无功补偿装置，将无功功率传输到电网内部，保证系统运行，将电压波动范围控制在一定范围。
电力体系出现故障给予无功支持，可减少损失。
煤矿电气设计无功补偿的重要性探究
在某煤矿企业配电系统中，电动机的运行功率为200kW，与供电距离相隔就可50m，借助铜心电缆ZR-VV-0.6/1-3×185+1×95进行供电，已知在补偿之前的功率因数为0.8，在补偿之后的功率因数为0.95，下文对补偿后的电能损耗进行具体分析：
参考文献：
[1]朱建华.煤矿电气设计无功补偿的重要性[J].中国科技投资, 2014(A03):323-323.
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[3]刘萍.煤矿电气设计无功补偿的重要性[J].煤炭技术, 2010, 29(2):21-23.
煤矿电气设计无功补偿的重要性探究
摘要：本文主要围绕煤矿企业存在的电气设计无功补偿问题展开分析，并通过实际案例阐述无功补偿在煤矿企业电气设计中的重要意义，希望能够对日后的相关研究有所帮助。
关键词：煤矿企业；电气设计；无功补偿；重要性
近年来，在我国社会经济高速发展的推动下，人们的生活质量得到显著提升，并对电力系统的运行质量与运行安全提出更高要求。然而，随着用电负荷的不断增加，如何有效提高电气设备的运行效率，保障电力用户的用电安全，实现电力资源的优化配置，已经成为当今社会广泛关注的首要课题，并受到了人们的高度重视。因此，在煤矿企业电气设计过程中，应对企业生产的有功功率、无功功率、设备容量、功率因数等进行准确计算，积极购进无功补偿设备，提高相关人员的工作能力与专业素养，从而在提高煤矿企业经济效益的同时，促进我国电力事业的可持续发展。
结束语：
综上所述，在煤矿企业电气设计过程中，无功补偿极易受到设计人员的忽视，从而导致电气系统运行的稳定性与安全性降低，对企业带来不良影响。因此，在实际生产管理过程中，煤矿企业应不断提高设计人员的专业能力与专业素养，正视电气设计过程中存在的无功补偿问题，并以此为依据采取有效的改进措施，加强企业内部管理，提高电气设备运行效率，进而在增强企业经济效益的同时，推进我国社会经济的长足发展。
浅谈无功补偿的重要性
浅谈无功补偿的重要性作者：崔鹏来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第02期摘要：电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。
本文对当前无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词：无功优化无功补偿非线性网损电压质量0 引言我国电力工业向来重视有功负荷、有功电量，轻视无功负荷和无功电量。
一方面是由于长期缺电，满足有功需要都来不及，顾不上无功问题；二是由于认识上的偏差，认为有功电量才是用能源换来的，而无功不是能源；三是认为无功数量不大，或者说只有工业企业有无功，而居民生活用电没有无功问题。
无功被忘却，不知给电力部门造成多么大的损失，造成多么大的能源浪费，至今没有确切地计算过。
最近的一些信息表明，无功问题已经开始受到重视。
1 无功补偿的巨大效益无功补偿技术适用于电力系统及各行业用电单位。
对于电力系统，通过采用无功补偿技术可以降低线损，提高末端电压，保证供电质量；对于用电企业，较大功率的用电设备，采用就地补偿装置可以取得同样的节能效果。
电力部门在近年来进行的城市电网和农村电网改造中也强调无功的就地补偿。
无功补偿具有推广前途，我市电力系统每年线路损耗604万千瓦时，东营市在1999年开始的城乡电网改造和建设中，要求降低线损10％，如果通过无功补偿技术使线损降低2％，就可以节省电力12亿千瓦时。
而对于用电企业，据统计，全年电动机耗电量为2900亿千瓦时，线路损耗按10％计算，则由此产生的线损约为290亿千瓦时，如果全国有20％的电动机采用无功补偿技术，使电动机的平均功率因数由0.85提高到0.95，则每年可以降低网损11.6亿千瓦时。
总之，无功补偿节能技术可以为企业带来良好的经济效益和社会效益，电力系统和用电企业若采用此技术，将获得良好的收益。
研究实例说明，由于无功负荷大，功率因数偏低会造成大量有功电能损耗，多消耗无功就会相应地多消耗有功。
无功补偿的作用与必要性
无功补偿的作用与必要性①无功电流的产生与损耗大家知道，我们的工厂低压配电是通过厂用变将10KV变成400V，然后通过低压配电系统，给用电设备提供电源，驱动动力设备工作的，动力设备多为感性负载。
如电动机、电焊机、空调机等。
当它投入运行以后，将产生很大的感性电流，这种电流它不做工，是无功电流。
由于它的存在，使得在配电网络中及变压器中，流过的电流就是电感电流与电阻电流之和，即I=I R+I L。
而变压器的容量是电流乘电压，即S= 3 UI(KVA)。
当电压一定时，要使变压器的容量得到充分利用，就必须减小电流，而减小电流的唯一办法，就只能使I L电感电流尽量减少。
同时由于I L电感电流的存在使得损耗大量增加，它的损耗大小与I L电感电流的平方成正比，这些损耗在变压器及线路中转变成热量散发，使得变压器及配电设备温度升高。
不仅影响设备的利用率，还由于温度过高，破坏设备的绝缘，缩短设备的使用寿命，甚至损坏设备。
所以怎样减少电感电流，就成了企业减少能源损耗，设备挖潜增加经济效益与社会效益的必经之路。
下面我们以调查东莞某外资企业的情况加以说明：该企业安装630KVA变压器两台，根据监测结果。
补偿前平均功率因数COS=0.71（还不算太低）总输出电流385.5A，总无功功率186KVAR，补偿后平均功率因数COS=0.985，总输出电流只有284A，总无功功率只有34KVAR，从而使：a) 无功功率下降率为Q=（1-Q2/Q1）×100%=(1-34/186)×100%=81.72%b) 减少线损率为▲P=［1-( I2/I1) 2］×100%=［1-( 284/385.5) 2］×100%=45.73%由此可见，投入补偿后明显减少了无功功率提高了功率因数，减少了电流和线损率。
②优化电能质量a) 抑制波动负荷和冲击负荷造成的电压波动和电压闪变，滤除高次谐波。
大家知道，投入、切除感性负载时，根据电磁原理，一定会产生操作过电压，这种过电压是由于感性负载电流突变产生的高次谐波形成的，而高次谐波对于电容来说相当于短路状态，所以电容是高次谐波的吸收器。
矿山电气传动装置谐波治理和无功补偿
矿山电气传动装置的谐波治理和无功补偿【摘要】针对矿山电气传动装置的谐波电流和功率因数低的问题，提出谐波治理和无功补偿的方法。
【关键词】电气传动谐波治理无功补偿电力电子器件组成的自动化传动装置存在非线性、波形非正弦和功率因数低的问题，传动装置的电源侧不仅有正常的基波电流，还含有大量有害于电网的谐波电流。
由于电力电子器件自动化传动装置逐步广泛应用，谐波电流对电网造成的污染日益严重，加之电力电子器件自动化传动装置普遍存在功率因数低的问题，在考虑采用电力电子器件组成的大型自动化传动系统时，应同时提出谐波治理和无功补偿的技术方案。
1、谐波治理的基本方法谐波治理一般采用两种方法，一种是自动化传动装置本身采用多相整流和多重化技术来减少谐波的产生；另一种是采用补救性的谐波治理，有效的的方法是谐波滤波，谐波滤波分无源滤波和有源滤波两种方式。
1.1无源滤波无源滤波是用电容器、电抗器和电阻器组成的滤波器来抑制谐波电流进入公用电网，基本原理是利用电容器、电抗器阻抗与电流频率的关系特性，适当选取滤波器的电容器、电抗器联接方式和参数，使滤波器对某些特定频率的谐波电流呈现低阻抗而流入滤波器，达到减少谐波电流进入公用电网的目的。
无源滤波器的主要优点是结构简单、运行可靠、投资成本低、维护方便，但滤波性能不如有源滤波器。
1.1.1无源低通滤波器图1为两种典型的低通滤波器，对11次以下较低频率的谐波有较好的滤波效果。
— 1 —图1（a ）单调谐滤波器 （b ）双调谐滤波器（1）单调谐滤波器图1（a ）为单调谐滤波器，这种滤波器只有一个调谐频率，它的调谐频率由下面公式来确定： LC f n π21=式中：n f ——调谐频率（HZ ）；L ——滤波电抗器电感值（H ）；C ——滤波电容器电容值（F ）。
为了避免滤波器与电网之间发生并联谐振，其调谐频率与所要滤除的谐波频率要有-2.5%的偏差率。
单调谐滤波器的品质因数Q 由下面公式来确定：RL f Q ⋅⋅=02π 式中： 0f ——电网基波频率（Hz ）；L ——滤波电抗器电感值（H ）；R ——LC 回路总电阻（Ω）。
浅析煤矿井下无功补偿技术
浅析煤矿井下无功补偿技术煤矿是国民经济的重要产业，为保证煤矿生产安全和顺利运营，需要对煤矿进行科学的电气设计。
煤矿井下存在许多复杂的电力问题，比如低效率、高损耗、电压波动等，这些问题都需要通过适当的技术手段得到解决。
无功补偿技术是解决井下无功功率过大的有效措施之一。
无功补偿技术是通过在电网中加入适当的电容、电抗器等器件来产生与感性负载消耗几乎相等的无功功率，从而达到提高电网功率因数、改善电压稳定性和减少线路损耗等目的。
在煤矿井下，由于地质条件复杂，电力负载变化大，因此无功补偿技术的应用具有重要的意义。
在井下电力系统中，无功功率是比较常见的问题。
无功功率分为正无功功率和负无功功率，正无功功率是供电系统所消耗的电能，而负无功功率则是电能条理内的能量源、负荷和电力设备之间所产生的电流和电压相位差所导致的无效能量。
当负荷容量增加时，负荷发生了更多的电流与主电路中的电流成为不同相位，沿线路运输电能所带来的无功功率不断增加，进而会导致电力系统的效率下降、线路电压波动加剧等问题。
在煤矿井下，无功功率的过大会直接影响矿井电力设备的运行状态，导致电力设备的事故率上升，进而引起煤矿生产停顿、生产效率降低等严重后果。
为了提高井下电网的功率因数、减少线路故障并保证井下电力设备的正常运行，加强煤矿井下无功补偿技术的应用和研究是十分必要的。
无功补偿技术在煤矿井下具体的应用包括以下几个方面：首先，电容器的使用能够消耗掉感性负载中的无功功率，从而提高电力负载的功率因数。
其次，穿过电线和电缆的感性电流与补偿电容器引入的电流相消，从而减少线路的无功损失。
此外，通过配合变压器的正负无功功率调节功能来调整电力系统的功率因数，减少电力设备的损耗和工作密度，提高电力系统的稳定性和安全性。
需要指出的是，无功补偿技术虽然能够在一定程度上改善井下电力系统的能效和稳定性，但其细节实施中仍存在一些问题需要注意。
首先，无功补偿设备的质量要得到保证，只有质量可靠的无功补偿设备才能够发挥出应有的效果。
浅析煤矿井下无功补偿技术
浅析煤矿井下无功补偿技术煤矿是我国重要的能源产业，然而煤矿生产中常常面临的问题是电力供应不足。
在煤矿井下，存在大量的感性负载设备，导致井下电能消耗较大，电力负荷波动较大。
为了解决这一问题，煤矿井下无功补偿技术逐渐被应用。
煤矿井下无功补偿技术是一种电力工程技术，用于改善电力负荷特性，提高电网的供电质量。
它的主要功能是改善电能质量，提高环网的可靠性和稳定性，减少能源消耗。
通过无功补偿，可以减小电能损耗，提高电能使用效率。
煤矿井下无功补偿技术主要包括无功补偿装置和无功补偿策略两个方面。
无功补偿装置是指通过安装静止无功发生器（SVG）、电容器组或STATCOM等设备，对井下电力系统进行无功补偿。
无功补偿策略是指根据电力系统的实际情况，制定合理的无功补偿方案，通过调节无功补偿装置的接入和退出，使电网的无功功率达到平衡。
煤矿井下无功补偿技术的实施可以带来以下几个方面的好处：1. 提高电力供应质量。
煤矿井下存在大量感性负载设备，容易产生电能衰减和电压波动等问题。
通过无功补偿技术，可以将电能衰减减少到最低限度，保持电网的稳定供电。
2. 减少能源损耗。
井下的电力系统中，存在大量的电能损耗，主要是由于感性负载设备的存在造成的。
通过无功补偿技术，可以将无功功率的损耗减少到最低限度，提高井下电能使用效率。
3. 降低运维成本。
通过无功补偿技术，可以提高电力系统的稳定性，减少设备故障发生的概率，降低运维成本。
无功补偿技术可以延长设备的使用寿命，减少更换维修的频率。
4. 保护设备安全。
煤矿井下的电力设备往往处于恶劣的环境条件下，容易因电能波动而损坏。
通过无功补偿技术，可以降低电能波动的风险，保护设备的安全运行。
煤矿井下无功补偿技术在煤矿生产中的应用具有重要意义。
通过无功补偿技术，可以提高电力负荷特性，改善电网供电质量，减少能源消耗，降低运维成本，保护设备安全。
随着煤矿行业的发展，煤矿井下无功补偿技术在未来一定会得到广泛的应用。
无功补偿的意义及原理
无功补偿的意义及原理无功补偿是指在电力系统中对电力无功进行调节，使功率因数接近1，以改善电力系统的运行稳定性和提高能源利用率的技术措施。
无功补偿的意义在于解决电力系统中的无功问题，提高电力系统的能效和电压质量。
在电力系统中，对电器设备或系统供电时，除了需提供有功电能外，还需提供无功电能。
无功电能是指在电力系统中由于电抗器、电容器等被动元件的存在而形成的交流电网络上的电枢电能。
由于无功电能不能直接用于输出功率，而且它会导致电压下降、电流不平衡和电压波动等问题，因此需要对无功电能进行补偿。
静态无功补偿是通过静态无功补偿装置，如电容补偿装置和电抗补偿装置，在电网和用电设备之间进行补偿。
电容补偿装置通常用于消耗过剩的无功功率，提高功率因数，而电抗补偿装置则用于提供缺少的无功功率，稳定电压质量。
静态无功补偿主要通过改变电网电压的相对相位角来控制无功功率的流动，以实现无功功率的平衡。
动态无功补偿则是通过电力电子器件和控制系统，如静止无功发生器（STATCOM）和柔性直流输电系统（FACTS）来进行无功补偿。
动态无功补偿可以实时调整无功功率的流动，快速响应系统的无功需求，并提供灵活、准确的无功补偿能力。
它能够提高电力系统的稳定性，调节系统的电压和频率。
1.改善电力系统的能效：通过补偿无功功率，提高电力系统的功率因数，减少了电网输送电力所需的电流和电压的大小，降低了输电损耗，提高了能源的有效利用率。
2.提高电网的稳定性：电力系统中的无功问题会导致电压的下降、电流的不平衡和电压波动等问题，影响电力系统的运行稳定性。
通过无功补偿，可以有效控制电力系统的电压和电流，提高电网的稳定性。
3.改善电压质量：无功补偿可以减少电网中的短路容量，提高电网的电压质量，并减少电力系统中的谐波和电磁干扰，保证各类电器设备的正常运行。
4.优化电力系统的经济效益：通过无功补偿，可以减少电力系统中的无功功率的流动，降低了系统的负荷损失，提高了电力系统的运行效率和经济效益。
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用
煤矿矿井供电系统无功补偿技术的应用摘要：随着社会的发展，科学技术的进步，供电系统也在不断完善发展，无功功率在输电线路中存在的较为普遍，由于其自身存在很多的缺点，且不进行补偿的情况下是没有办法解决的。
无功补偿旨在增加其功率因数，为了大大增强用电的效率，能够借助提高功率因数来实现，从而充分发挥变压器和输电线路的功能。
尽可能地避免出现供电线路和变压器功率及电压的消耗，从而实现节能和提高功率因数的目的。
本文对其无功补偿技术的具体应用策略进行分析，以此提升煤矿井下供电系统运行性能，确保井下开采工作安全有序地进行。
关键词：煤矿矿井；供电系统；无功补偿技术；应用策略1煤矿矿井供电系统无功补偿概述煤矿企业要加快发展，就要积极引进新的供配电系统。
中国的科学技术快速升级，供配电系统不断更新换代，在技术方面有了更高的要求。
针对煤矿矿井供电系统来讲，其中大负载的设备有很多例如提升机、通风机等，这些设备的运行均是以电磁感应定律为依据的。
出于在供电系统构建由于交流变换而生成的磁感应电磁通与电磁场，让磁能与电能之间能够自行转换，在电网中则要确保无功功率，其中的无功功率不可以和其他形式功率之间发生变换。
出于在电动机中能够达到转子转动的目的，则需要在启动电动机时将无功功率从供电系统中获取，进而在其内部磁场产生转动由此启动电动机。
若想让变压器二次侧可以生成感应电动势，那么变压器则需要在供电系统中得到无功功率，进而在去一次侧产生交变磁场，变压器能够实现电压调整。
2无功补偿技术的主要类型2.1分散无功补偿分散无功补偿主要在变压器低压侧来安装并联电容器，以实现提高分支回路功率因素，降低供电线路电流，降低线路损耗的主要目的。
2.2集中无功补偿集中无功补偿主要在变电站降压变压器母线侧设置并联电容器组。
其主要优点是能有效地控制电网电压等级，易于实现自动切换，效率高，维护方便，能有效地降低电网、变压器和供电线路的无功负荷和功率损耗。
但这种方法不能降低电网各支路的无功负荷和功率损耗。
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浅谈矿山电气设备的无功补偿方法及必要性
发表时间：2019-06-13T08:56:48.430Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：宋立昌
[导读] 摘要：在金属矿山开采过程所应用的主要设备中，传动装置基本上均属于交直流传动，例如广泛应用到的运输设备、提升设备、排水设备、通风设备、采矿机械等等。
(山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省烟台市莱州市 261417)
摘要：在金属矿山开采过程所应用的主要设备中，传动装置基本上均属于交直流传动，例如广泛应用到的运输设备、提升设备、排水设备、通风设备、采矿机械等等。
同时，很多机电设备属于感性负载，在实际的运行过程中整体功率非常大，而且因为功率因数相对不高，导致机电设备在开启以及停运过程中产生相对大无功功率，同时也会对整个供电系统带来较大影响。
会导致整个供电系统所对应的功率因数进一步减小，如此使得系统中出现更大的电能损耗问题，还极易导致供电系统中发生压降或电压升高的问题。
在金属矿山企业中，很多负载设备均属于一些非线性的负载设备，例如提升机设备，其进行调速过程中，会将非常多的谐波输送至电网系统中，使得供电网络的电压值发生较大波动。
最终，会使得整个系统所拥有的供电水平进一步下降，系统的电耗有所增大，也会使得系统中负载设备发生多次开关问题，极易使得负载设备出现损坏。
关键词：矿山电气设备；无功补偿方法；必要性
1电网供电问题原因分析
1.1无功功率问题
矿井所使用的非线性电子设备、电动机都需要无功功率来维持运行，大量此类设备的投入使用导致电网的无功功率急剧增加，对供电电网产生设备费用投入增加、负载电流增大、电能消耗增加、供电电压波动增加及用电设备无法正常启动运行等严重危害。
1.2电网谐波问题
矿井所使用的馈电开关、电动机、整流设备、变压器以及照明设备等都是金属矿山供电电网的主要谐波源，为了满足矿井自动化生产的要求，大量大功率、大容量的非线性电子设备得到广泛的应用，致使矿井电网谐波问题越发严重。
供电电网谐波问题主要包括:供电保护设备误动、设备损耗增加、设备效率降低、精密计量设备发生误差、设备与电缆的绝缘性能降低、使用寿命缩短及对其他用电设备造成电磁干扰等问题。
1.3大型设备瞬间启动问题
矿井所使用的提升机、空压机、排水泵、皮带输送机等大功率设备瞬间启动时，将消耗大量的电流，造成供电线路损耗增加。
随着矿井的不断延伸，供电线路越来越长，供电线路电压下降较大。
当金属矿山生产高峰期、用电量达到峰值时，整个供电电网电压出现波动，大功率设备难以启动，严重影响到整个供电系统的供电质量。
大型设备不能启动作业，严重影响矿井正常生产的同时，还容易引起设备或者电缆过流发热问题，极易引发安全事故。
上述三种矿井供电问题是同时存在的，只有对三个问题进行综合整治，才能达到改善矿井供电环境，提高电能利用效率的作用。
2供电系统无功功率及谐波的来源
2.1功率因数偏低和无功补偿不足
某矿的供电系统中，其6KV母线设置了相应的投切补偿装置，这一装置的总容量大小是1400KVar。
针对供电系统中的公共点进行测量，测得系统的功率因数偏低，通过全面测量得出供电系统的无功补偿严重不足，其缺口超过了8340KVar。
而之所以会出现这一问题，主要是由于供电系统所设置的无功补偿设备所拥有实际容量相对小。
2.2电容器组出现频繁投切问题
对于电容器组而言，最为重要的组成是电容器件，但电容长期运行后，由于经历了非常多的充电以及放电操作，极易导致设备不出现跳变，此时，若将电容器组设备接入至整个供电网络情况下，便会出现形成具有相对高频率大小以及相对高振幅的电流，这一电流可看成是短路电网在合闸操作时形成的相应电流，因此，这一电流也叫做是合闸涌流。
因为这一电流所拥有的幅值大小要较正常值高出大约6~8倍左右，同时比供电系统额定电流还要高很多，电流的频率一般超过1000Hz，会导致整个网络受到极大的冲击，尤其是对于断路器装置之中灭弧室所带来的损害是最为严重的。
所以，我国国家电网已经出台针对性的规范，要求用户在使用投切电容器组的过程中，要确保投切次数尽量的少。
正是由于电容器组出现了频繁的投切问题，使得系统电压变得极不稳定。
依照对系统实际测量的数据来看，在电容器组实际投切的过程中，在6KV的母线之上，其对应电压数值在短时间内出现的数值变化变高于8%，而这种电压的变化将会使得电气设备受到极大损坏。
另外，由于此种电压波动发生在瞬时，使得系统设置的无功补偿装置无法有效地跟踪符合改变情况，从而不能够完成准确的补偿工作，出现过补问题以及欠补问题，使得系统短时以及长时的闪变均高于标准允许值。
2.3机电设备工作的特性
当主变压器装置以及提升机设备在实际运行时，这些机电设备自身作业特点使得它们所承载负荷会出现较为频繁变化，同时负荷变化也相对剧烈，从而导致非常多的无功功率以及谐波出现，也会使得系统的电压发生相对大变化，线路中的压降问题更为严重，对于机电设备的正常运转会造成极为不利影响。
另外，若是出现谐波，将会使得误动作发生概率进一步增加，对于金属矿山安全生产而言是极为不利的。
3无功补偿电路设计
在某矿山供电设备中，一共设置有2台SVG无功补偿设备，分别将其安装在不同的6KV母线之中，通过利用母联开关实现转换，每一个SVG无功补偿设备所拥有的补偿容量均为8MVar。
在SVG无功补偿装置之中，包含有电路信号收集装置、设备主控制装置以及放大电力等等，因为在该矿的供电系统中，其间隔时间相对长，使得不同的负载启动过程不够及时，从而进一步使得负载设备所拥有能耗有所增加。
而所设置的SVG无功补偿设备，便是针对一些拥有较大功率的机电设备，在起启动过程中实现无功补偿，确保系统中电压以及电流等均能够保持稳定状态，让机电设备能够处于安全阙值范围之内运行，从而使得能耗也有所减少。
把SVG无功补偿设备接入至电路以后，其中K1是处在导通状态的，而K2则处于断开状态，母线的电流会被输送至SVG补偿装置，可以给其中的静止无功发生器对应电路进行充电，在完成了充电过程以后，此时K2便会随之被接通，如此静止无功发生器装置便能够针对供电系统的无功功率大小加以监测，同时根据无功功率大小进行补偿。
在供电网络之中，静止无功补偿装置在进行电路设计过程中，是采用的不同“H桥”串联方式，在单独的“H桥”之中均包
含不同IGBT元件，这样，便能够确保将母线所拥有的高压电压可以被平坦处理，然后把所设计的串联电路借助于星形方式相互连接到一起。
“H桥”功率单元之中交流一侧串联在一起，而直流一侧并联低压电容，采用此种形式的结构，能够确保SVG无功补偿设备可以更为可靠的运行，同时还能够提升其灵活性，使得整个系统的可维护性同时也进一步增强。
4无功补偿技术应用效果
针对某矿之前所设置的无功补偿装置运行情况下开展相关测试工作，在SVG无功补偿设备应用之后，再次的针对整个系统开展检测工作，相应的高次谐波均较国家标准要求值小，同时高压电压侧所拥有的功率因数同样得以极大的增加，增大至0.98，而且无功冲击对应的的最大值同样显著减小，仅为4.26MVar。
在SVG无功补偿设备应用之后，在SVG无功补偿设备应用之后，供电系统的谐波电压畸变率值以及长时闪变等相关参数均达到了我国标准规定与要求，说明金属矿山供电系统的运行状况更加可靠，供电系统也更为稳定。
5结论
(1)井下主要存在无功功率、电网谐波、设备瞬间启动等三种同时存在的供电问题，只有对问题进行同时治理，才能达到改善矿井供电环境，提高电能利用效率的目的。
(2)针对金属矿山供电中出现的问题，设计出无功补偿装置，装置包括主回路与控制回路两部分。
无功补偿装置实现了对电网谐波和无功的即时检测，并对谐波和无功电流进行补偿的功能，确保了井下供电系统得以安全稳定运行，保障了金属矿山开采的安全高效运行。
参考文献：
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作者简介:
宋立昌，男，出生于1973年，山东莱州人，山东黄金集团电气高级工程师，主要研究方向为矿山电力系统与继电保护、矿山电气自动化系统。