对煤矿供配电系统谐波危害及治理的探讨
煤矿电力系统谐波分析及治理

煤矿电力系统谐波分析及治理随着科学技术的发展,煤矿机械化程度在不断提高,变频设备得到了广泛的应用,如井下主运输皮带、架空乘人装置、通风机、压风机、电泵等,但这类非线性用电设备在电网中的大量使用,却造成了电网的谐波分量所占比重越来越大。
因此,如何能够及时消除这类电气设备投入运行时产生的谐波尤为重要。
本文将对煤矿电力系统谐波源进行分析及治理的措施简单介绍。
标签:煤矿电力系统;谐波治理;SVG;SVC1 煤矿电力系统中谐波的来源以前煤矿电力系统中的谐波源主要来自变压器、电动机等用电设备,但随着科学技术的进步,大量非线性负荷得到广泛使用,特别是各类电力电子装置(可控硅、IGBT等)迅速发展,已成为煤矿电力系统中主要的谐波源。
煤矿电力系统的谐波源主要分以下几类:(1)电弧加热设备:如电焊机等。
(2)需整流的用电设备:如主副井提升机等大型直流电动机;各类变频调速设备(采煤机、皮带机)在矿井中的广泛应用。
(3)地面办公设备:如电脑、彩色电视机、打印机、变频空调等在地面得到广泛应用。
2 谐波在煤矿电力系统中的危害(1)大量谐波电压电流存在于电网中,易导致电网电压降低,增加线路损耗,导致煤矿吨煤成本增加;变频器、变压器以及电动机等这些电气设备处于经常的变动之中,产生的谐波极易构成谐振,致使谐波含量放大,产生过电压或过电流,烧毁电容器、电动机等。
(2)影响供电系统无功补偿设备的正常使用,特别是未采用有源动态无功补偿装置的变电所,谐波注入电网时容易造成变电所高压电容过电流和过负荷,在谐波场合下,电容柜将无法正常投切,更严重的情况是电容柜能够将电网谐波进一步放大。
(3)谐波影响电力系统的稳定运行,尤其是对广泛应用的微机保护装置危害更大,易造成变电所继电保护误动作,导致区域性停电事故。
(4)干扰通讯系统的正常工作,当输电线路与通讯线路平行或相距较近时,电力线路上流过的较大的奇次低频谐波易形成磁场耦合和电场耦合,谐波分量则会在通讯系统内产生声频干扰,轻则降低信号传输质量,破坏信号的正常传输,重则损坏通讯设备或威胁使用通讯设备人员的人身安全。
探讨煤矿供配电系统谐波危害

探讨煤矿供配电系统谐波危害由于科学技术的迅猛发展,我国煤矿企业也通过先进的科学技术持续提高煤炭生产能力。
并且,科学技术的发展也加速了更多先进设施的出现,这些设施的运用,在某种程度上显著提高了煤矿集团的生产效率以及生产能力。
可是,这些先进设施大多数均运用了许多电力,在应用过程中则形成了较多电压数值与电流数值,这些增加的数值在某种程度上会形成波形变动,从而造成谐波。
谐波的出现会对煤矿的正常运转造成一定的影响,并且,还会对煤矿设施造成损害。
一、谐波分布1、变频器变频原理常用在水泵、风机等设施上,变频通常分成两种:第一种:交-直-交变频器;第二种:交-交变频器。
第一种将380V、50Hz变频电源通过三项桥式可控硅整流,变为直流电压信号,滤波后通过大功率晶体开关元件逆变为可变频率的交流信号。
第二种将固定频率的交流电直接改变为相数一致但频率可调的交流电。
两者都使用相位控制技术,因此在改变后会形成具有不同成分的谐波。
由于变频设施通常功率较大,因此也会对电网形成谐波污染[1]。
2、整流与逆变设施晶闸管整流技术普遍被应用于电力机车、充电设施、开关电源等不同层面。
其运用移相原理,通过电网吸收的属于半周正弦波,而剩余的半周正弦波分解后会引发许多谐波。
3、换流设施高压直流输电系统中,换流变压器是设施当中尤为关键的一项,其处在交流电与直流电互换的中心位置。
能够提供相位差是30度与12脉波交流电压,减少交流侧谐波电流。
身为交流系统与直流系统的电气隔离,供应阀的换相电抗。
透过换流变压器能够在更多范畴里调节交流电压,令直流系统呈现最佳的运转状态[2]。
高压直流输电的另一重要设施换流器为非线性元件,属于重要的谐波电流源,引发较大的谐波对换流变压器进行保护,尤其是通过谐波原理闭锁的保障造成影响。
二、谐波所引发的危害电力系统安全稳定的运转对煤矿企业的安全生产有着十分重要的作用。
在系统运转过程中,如果产生谐波电流与谐波电压,那么一定会使得固定频率的电网遭受影响,令其无法正常运转,会威胁到人身安全及公共财产。
对煤矿供配电系统谐波危害及治理的几点思考

给 设 备 的 安 全 运 行造 成 一 定程 度 的 影 响 。 因此 , 如 何 对煤 矿 供 配 电 系
备局 部 过热 的现 象 , 致 使 设备 寿命 缩短 。 据 不完 全统计理 已经成 为 了企 业 相 关 部 门所 面 临 的一 项 重 大 课 题 。 本 文 通过 对我 国煤 矿 供 配 电 系统 中谐 波 的 主要 来 源 及 危 害 进
/ △的接 线和 △/ 、 , 的接 线两种 , 前 者 能够阻 止 不平衡 电流 充 分认 识谐 波 危 害 的基础 上 ,对其 采取 相应 的治理 措 施 , Y 和 3的倍 数 次 高 次谐 波 电流 从 副边绕 组 传 到原 边 的配 电 从 而确 保煤 矿企 业 的稳定 发展 。 系统 中 , 而 后者 则 能够 阻止 不平 衡 电流和 3的倍 数 次高 次 1谐 波 的 主要来 源 谐 波 电流从 原 边传 到 副边 绕组 的 配 电系统 中 , 就 我 国 目前 就 我 国 目前 电网的构 成 环节 来 看 ,主 要包 括 发 电、 输 其 主要 采用 的是 △/ Y的 电、 配 电以及 用 电等几 个 环节 , 无 论是 哪 一个 环 节 , 都 有可 煤矿 企业 变压器 的选 择现状 来 看 ,
通信 系统 无法 正 常工作 , 导致传 送信 息丢 失 3 谐波 的治 理措施 关键词 : 供 配 电系 统 谐 波 危 害 治 理 措 施 既然谐 波 对 电力 系统所 产生 的危 害是 多 方面 的 , 那 么 随着 我 国煤 矿 企业 发展 脚 步 的不 断加 快 , 越 来越 多 的 在 对其 治理 措 施进行 制定 的时候 , 也应 该从 多个 方面进 行 先 进 设 备 被 投入 到 煤 矿 企 业 的 发展 中 , 这种情况下 , 某 些 对于 谐 波 设 备所 承担 的 电压 和 电流 就 会 有所 增加 , 从 而 导致 波 形 畸 考虑 。根 据 我 国 目前 煤矿 发展 的实际 情况 来 看 , 变, 即增 加 了谐 波。 谐波 的存 在 不仅 会 影 响到 设备 的正 常 的治理 措施 可 以从 以下几 个 方面进 行考 虑 : 首 先要合 理选 择 变压 器 , 变压器 在 煤矿 供 配 电系统 中 运行 , 给 设 备 造 成 一定 程 度 的损 坏 , 而 且还 会 因 为输 电线 因此, 根 据 煤矿 企 业 的实 际情 况 来 对 路 损 坏而 出现 自燃 的现 象 ,这 对煤 矿企 业 来说 是 致命 的。 占据 着 重 要 的位 置 , 变压器 进行 合理 选择 是 非常重 要 的。 变压器 主 要可 以 分为 因此 , 为 了能 够将 隐 患 降至 最 低 , 相 关 工作 人 员就 必须 在
矿山供配电系统谐波及其治理技术研究

矿山供配电系统谐波及其治理技术研究摘要:矿山供配电系统复杂,专业性强,受各种因素影响,容易出现谐波情况,对供电安全产生影响,导致矿山整体开采质量和日常工作效率受扰。
变频、整流设备在矿山供配电系统中应用普遍,作为电力半导体装置,因为非线性负荷,谐波电流频发,使矿山安全生产难以保障。
文章分析矿山供配电系统谐波产生及危害,从三个方面,提出具体谐波治理方法,使矿山供配电系统更加安全,为矿山各项工作的开展奠定良好基础。
关键词:矿山;供配电系统;谐波治理整流器、逆变器、变频调速器等电气传动装置在矿山设备中被广泛应用,其以可靠的控制保护技术,使能源浪费问题减少。
但开关作用使其在运行过程中谐波增多,引发供电系统电流、电压畸变情况,干扰供配电系统电能质量,导致矿山供电系统和电气设备无法正常运行,且安全性得不到保证。
设计矿山供配电系统时,要明确谐波危害,依托技术手段加以抑制。
1矿山供配电系统谐波产生及危害1.1矿山供配电系统谐波产生外部电源和电弧炉、电力变流设备、大容量电力晶阀管可控开关设备、工业控制用计算机等共同产生了矿山供配电系统高次谐波。
除此之外,中性点偏移、三相相位不对称等也是谐波产生的一大原因。
1.2矿山供配电系统谐波危害(1)增加设备损耗高次谐波使变压器出现严重的电阻、涡流、杂散损耗,并出现铁芯磁滞损耗增多情况。
谐波会使电动机出现附加损耗、转矩。
涡流、磁滞等频率越高,电机中铁芯、绕组附加损耗越多。
电动机上的脉冲转矩也是谐波所致,导致电动机出现振动、扭曲情况,工作效率严重受扰。
电动机负荷在矿山供配电系统总负荷中的占比大,而高次谐波损耗又是电动机谐波损耗中最多的,危害很大。
在供电线路中,频率越高,线路阻抗越大。
而电网损耗中,尤以变压器和配电线路最为严重,电网损耗和低压三相配电系统零线电流受高次谐波影响增大,导致出现严重的线路零序和负序阻抗损耗[1]。
(2)损坏补偿电容器、电缆及设备绝缘谐波电缆会被电容器吸收,出现过载发热情况。
矿井供电系统谐波及其综合治理

矿井供电系统谐波及其综合治理摘要:矿井供电质量包括系统电压、频率的合格率,峰值、超限电压持续时间、停电时间,以及电网谐波含量等诸多方面。
其中,谐波问题一直是影响矿井电能质量主要的问题。
本文主要就是针对矿井供电系统谐波及其综合治理来进行分析。
关键词:供电系统;谐波;治理引言随着科学技术的不断进步,电子技术的飞速发展,煤矿企业也就是在这时投入了大量的先进设备,煤矿电网所覆盖的范围也在逐渐的扩大之中,大量的电子器件与大型非线性设备逐渐的进入到煤矿电网,在给煤矿发展带来动力的同时,也在很大程度上来给煤矿的电网带来了大量的谐波,其严重的威胁着煤矿企业电网的安全。
1、谐波研究的意义随着社会经济的快速发展,换流设备的使用范围不断扩大,这些设备可能产生较大的谐波电流并注入到煤矿的电网之中,就会使得电网的波形发生变化。
近些年来,这个问题也越来越严重,给社会做造成的危害也越来越明显。
在煤矿供电系统之中发生谐波就会产生额外的线损,从而也就会使得传输的效率降低。
谐波还可能会使得煤矿企业中的电气设备的耗损加大,进而产生过高的热量,使得电气设备的绝缘破坏,设备的使用寿命也会随之缩短。
电网中发生谐波还会危害到变压器与旋转电机,使得耗损量加大,还很有可能会产生谐波过电压、噪声与机械振动。
谐波在很大程度上来引发电力系统局部并联阻抗值骤然增加或者是串联阻抗值骤然降低,使得谐波的含量急剧加大,烧毁电容器等有关设备。
谐波也很有可能会导致供电系统的可靠性,由于它就会引发继电保护的误动作。
增加谐波电流,也会对控制系统与通信系统产生相关的干扰,使得传输信号受到阻碍,从而也就会破坏通信的质量,在严重的时候,还会威胁到工作人员和通信设备的生命安全。
所以说,对于电网谐波产生的原因和相应的治理措施进行相应的研究十分的有现实意义。
2、谐波的基本特性“对周期性电量进行傅立叶分解得到的次数比1的正弦波大,”就是谐波的概念,其也就是说谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整数倍数。
矿山电力系统谐波的危害与治理

矿山电力系统谐波的危害与治理矿山是目前我国经济发展的重要产业之一,其电力系统是支持矿山正常运行的关键。
然而,随着矿山电气化水平的不断提高,谐波问题日益凸显。
谐波波形虽然看起来像正弦波,但其频率与基波不同,会造成电网和电气设备的许多不良影响,包括功率因数变差、电气设备过热、计算机系统崩溃、通信干扰等,甚至会导致设备损坏和事故发生。
因此,对矿山电力系统谐波的危害进行治理十分必要。
谐波的产生原因主要有以下几个方面:其一,矿山电力设备一般为非线性设备,如变频器、整流设备、电磁炉等,这些设备会导致谐波产生。
其二,矿山电力设备之间会相互影响,因此一个设备产生的谐波会通过电网传递给其他设备。
其三,矿山电力系统中存在大量的谐振回路或谐振点,这些谐振点会采集周围设备产生的谐波,导致谐波扩大。
为了治理矿山电力系统的谐波问题,可以采取以下措施:首先,应尽量减少非线性负载设备的使用。
现在市场上有一些具有谐波滤波器功能的变频器,可以用于对谐波进行滤波,减少谐波对电力系统的影响。
其次,对电气设备进行谐波监测,做到及时发现谐波问题,及时采取措施处理。
同时,应对电气设备进行电磁兼容性评估,确保设备的抗干扰能力。
第三,合理布置电气设备,减少谐振点和谐振回路的出现。
布置电气设备时应考虑到设备之间的互相影响,尽量减少谐波的扩大。
最后,需要加强对电力系统谐波的监测和检测,及时发现谐波异常情况,并采取相应措施进行处理。
在治理矿山电力系统谐波问题的过程中,需要注意治标和治本相结合,不仅要解决电气设备带来的谐波问题,更要从根源上避免谐波问题的产生。
总之,矿山电力系统谐波的危害不能忽视,通过采取有效的措施对其进行治理,可以有效地维护矿山电力系统的稳定运行,确保矿山生产的正常进行。
矿井供电谐波危害及治理措施

矿井供电谐波危害及治理措施摘要:矿井供电系统的谐波主要来自于电力网线路中,它是由交流电源和其它电流产生的,但也有部分会含有非线性负载。
由于矿井供电系统在实际运行时存在着很多问题以及故障等因素而造成了一些严重后果。
矿井供电系统的主要任务是确保煤矿企业供电质量,因此,必须要加强对矿井谐波含量和危害因素的研究,并采取有效措施加以应对。
本文就当前矿井供电系统中所存在的谐波问题进行了分析与探讨。
本文从针对矿井供电系统中常见的谐波危害入手分析,结合矿井项目实际情况展开问题分析,并提出了解析治理措施和建议以供参考。
关键词:矿井供电;谐波危害;治理措施矿井供电技术在电力系统中具有非常重要的作用,其主要功能是提高电能质量,改善用电环境,满足人们日常生活和工业生产需要。
随着社会经济水平不断提升、科学技术发展迅速以及人民生活条件逐渐改善等因素都对煤矿企业供电工作提出了更高要求。
而由于矿区的特殊性及运营过程复杂程度较高使得矿山变电站受到严重影响;同时电力系统中还存在一些非线性负载现象也会给矿井供电带来危害问题,如何保障矿井供电系统的稳定性、安全性与可靠性,成为了值得深思的话题。
1.谐波的产生矿井供电系统谐波问题主要体现在功率因数、投切电容器组、设备工作特性及电压闪变等几个方面,谐波与无功的产生对供电系统产生了较大的危害,较大程度降低了电能质量及能源损耗。
实际上,非线性元器件和设备在电网中的大量存在,在接收电网提供的非正弦波形的电源供电后,会产生谐波电流,导致电网电压失真。
对于矿井供电系统中谐波和无功的产生,主要由于以下几个方面:1.功率因数不达标从实际工程现状来看,矿地面是100kv变6kv供电系统,井下是6kv变1140和660供电系统,矿井两段6k V母线上安装了固定投切补偿电容器组。
在公共点检测过程中,测算出的无功缺口为3960kvar。
其测得结果有明显偏差,功率因数明显不符要求,功率因数难以满足实际要求。
1.电容器组频繁投切由于投切电容器组的组件基本以电容为主,因此在实际应用中,其会受到充放电的影响,导致装置无法继续运行而出现跳变的情况,当电容器组应用到矿井供电系统后,会产生幅值、频率较高电流,能够视作短路电网合闸所带来电流。
煤矿供配电系统中谐波的分布及治理研究于铄航

煤矿供配电系统中谐波的分布及治理研究于铄航摘要:供电质量由系统电压、频率和可靠性决定。
影响系统电压的主要因素有电压偏差、电压波动和闪边、高次谐波和三相不对称。
而谐波问题一直是电力质量的主要问题。
高次谐波的产生是指非线性电力设备接入电网并投入运行,使电网电压、电流波形发生不同程度的畸变,偏离正弦波。
除了电力系统本身的背景谐波外,高次谐波主要是由用户侧的大功率变流器、电弧炉等非线性电气设备引起的。
高次谐波的存在会导致供电系统能耗增加,加速电气设备绝缘老化,干扰自动化设备和通信设施的正常运行。
与煤矿自动化程度的提高和节能的需要,非线性电力电子设备被广泛使用,已造成了严重的谐波污染,在煤矿供电和配电系统,引起继电保护和自动控制设备供电系统中的错误行为,监控系统异常操作,电气设备损坏引起的谐波过电压由谐波引起的。
谐波处理不仅可以降低功率损耗,而且可以延长设备寿命,改善电磁环境,提高产品质量。
因此,煤矿企业治理谐波污染迫在眉睫。
因此,煤矿企业必须重视谐波的危害,加强防治。
关键词:煤矿;供配电系统;谐波分布;治理1、谐波的来源发电、输电、配电是中国电网的基本组成部分。
谐波可以在任何环节产生,其中最严重的是电力的使用。
随着煤炭工业的快速发展,供配电谐波污染问题越来越严重,相关人员分析了其具体来源。
在煤矿供配电系统中,非线性负荷电力设备是谐波的主要来源。
最常见的是变压器。
在运行过程中,变压器具有磁化曲线和内芯饱和的特性。
奇次谐波的产生具有验证性,谐波的大小由堆芯的饱和等因素决定。
煤矿电力系统的主要设备是电压互感器。
此外,还有非线性负荷的电气设备,如带式输送机、电梯、风机等。
电力系统可以驱动这些设备的正常稳定运行,并提供非正弦波电流和正弦波电压引起的谐波。
2、谐波分布2.1、谐波分布目前,变频技术已广泛应用于煤矿风机、水泵等设备中。
其变频装置一般分为交-直流逆变器和交-交流逆变器。
其中,交直流逆变器可通过晶闸管对50HZ工频功率进行整流。
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对煤矿供配电系统谐波危害及治理的探讨
发表时间:
2019-07-19T15:29:38.707Z 来源:《基层建设》2019年第12期 作者: 刘国超
[导读] 摘要:由于电力电子技术在电气设备中的广泛应用,以及其它非线性负荷的不断增加,配电网络中的谐波污染问题日益严重,以致
降低了临近供电线路的供电质量,甚至改变了某些供、用电设备的性能,已危及电力网和用电设备自身的安全和经济运行。
七台河市煤炭生产安全管理局 黑龙江省七台河市 154600
摘要:由于电力电子技术在电气设备中的广泛应用,以及其它非线性负荷的不断增加,配电网络中的谐波污染问题日益严重,以致降
低了临近供电线路的供电质量,甚至改变了某些供、用电设备的性能,已危及电力网和用电设备自身的安全和经济运行。为此,谐波问题
的分析和综合治理也日益成为煤矿供配电人员广泛关注的课题。
关键词:煤矿;供配电系统;谐波
在一个理想的交流电网中,各相电压随时间作周期性变化,并且呈正弦波形,煤矿企业或其他用电企业,都非常希望电压保持理想正
弦波形。但是实际上由于某些具有非线性特性的电网元件的影响,使电网电压偏离正弦波形,特别是近年来电力电子装置在我国煤炭工业
中的应用日益广泛,煤矿供配电电网中愈来愈广泛地使用变频设备、整流设备等电力半导体装置。电力半导体装置是非线形负载,其电
压、电流波形实际上不是完全的正弦波形,而是不同程度畸变的非正弦波。根据傅立叶级数分析,可分解成基波分量和谐波分量。谐波主
要由谐波电流源产生,当正弦基波电压施加于非线性设备时,设备吸收的电流与施加的电压波形不同,电流因此发生畸变,谐波电流注入
到煤矿电力系统中,这些非线性设备就成为煤矿电力系统的谐波源。
一、煤矿供配电系统中谐波的原因和危害
煤矿供配电系统中的主要谐波源是含半导体的非线性元件,如为矿井提升机、通风机、主排水泵、带式输送机、架线式电机车等设备
节能和控制用的电力电子设备,诸如各种变频器、交直流换流设备、变流器、整流设备等。煤矿供电网络谐波的危害主要是造成电网的功
率损耗增加,设备寿命缩短,接地保护功能失灵,遥控功能失常,线路和设备过热等,还会引起变电站局部的并联或串联谐振,造成电力
互感器,变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗,使造成供电网络设施损坏、元器件老化,造成电子保护装置误动作,增大附加
磁场的干扰等。
当谐波电流流经变压器时会导致铜损和杂散损耗增加,谐波电压则会使铁损增加。还可导致变压器的基波负载容量下降,效率降低以
及变压器铁芯振动,噪声增加寿命缩短;谐波电流和电压会造成电动机铁损和铜损的增加引起额外温升,导致电动机效率降低,同时还产
生附加转矩增加噪声,造成电动机振动而降低使用寿命;谐波会造成电容器过电流,使电容器与供配电系统产生并联谐振或串联谐振,这
将造成电容器迅速发生故障。同时,电容器会放大谐波,增大谐波对矿井供配电系统的影响;在导体中非正弦波电流与具有相同方均根值
的纯正弦波电流相比,会引起额外温升,减小额定载流量,引发导体绝缘破坏或烧毁;此外,谐波会对通讯和信息系统产生干扰,降低信
号的传输质量,不仅影响声、像的清晰度和信息传输的准确性,严重时还会造成设备损坏,危及人身安全;另外,矿井供配电系统中的谐
波电压和电流,会导致供配电系统中各类保护及自动装置产生误动或拒动,破坏微机保护、综合自动化装置,还会使仪表和电能计量出现
较大误差,谐波如果不经过治理直接进入上级电网,将会给电网带来严重的谐波污染。
二、谐波的主要来源
电力网络的每个环节,包括发电、输电、配电、用电都可能产生谐波,其中产生谐波最多位于用电环节上,而在用电环节谐波主要产
生于非线性负荷用电设备。对于煤矿来说,谐波主要来自非线性负荷用电设备。
在煤矿的输配电系统中存在大量的电力变压器。变压器就是一种非线性特性的用电设备,因为变压器内铁心饱和,磁化曲线的非线特
性以及额定工作磁密位于磁化曲线近饱和段上等诸多因素,致使磁化电流呈尖顶形,内含大量奇次谐波。变压器铁心饱和度越高,其工作
点偏离线性就越远,产生的谐波电流就越大,严重时三次谐波电流可达额定电流的
5%。
煤矿的其他非线性负荷用电设备主要有矿井提升机、通风机、主排水泵、带式输送机、架线式电机车等节能设备、交流弧焊机以及控
制用的电力电子设备,诸如各种变频器、交直流换流设备、变流器、整流设备等。
这些非线性负荷电气设备的显著的特点是:电网给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但它们从电网取用的是非正弦波形的电流,而
这种非正弦的电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成。
三、煤矿供配电系统谐波治理
谐波的存在是导致矿井安全生产以及安全生活隐患的最主要问题,所以在实际工作中必须要对煤矿供配电系统谐波进行治理。在治理
的过程中要根据国家对于谐波污染的治理要求,采取必要的措施进行治理。
3.1
选择电力电缆方面。谐波引起电缆发热的危害,是在在矿井供配电系统电力电缆截面的选择过程中必须要考虑到的。对于连接谐波
主要扰动源设备的配线,确定电缆载流量时应留有足够裕量,必要时可适当放大一级选择电缆截面。
3.2
无功补偿电容器的配置。在进行无功补偿的过程中,在有谐波的矿井供配电系统中,不能采用常规补偿系统进行。通过使用调谐式
电容器组,为避免电容器组与系统产生串联谐振或并联谐振,其也就是在补偿电容器中加串调谐电抗器。通过电抗器的使用避开谐波电流
可能出现的频率,这种电抗器被称为调谐电抗器,通过使用带有这种电抗器的电容器组确保电容器组不会因为诸如系统阻抗、投入段数、
系统配置、负荷状况等原因而发生谐振。
3.3
谐波补偿装置进行补偿。矿井中的主要谐波源是指大功率的提升机、通风机等等,对于这些主要谐波源在运行过程中会引起较严重
的高次谐波污染。增加谐波补偿装饰,可以拟制变频器在运行中产生的谐波,使输入电流成为正弦波。采用
LC调谐滤波器进行谐波补偿的
方式,其是比较传统的方式,这种传统方式其可以补偿谐波,也可以对无功功率进行补偿。不过其也有缺点,就是其补偿的特性会受到多
方面的影响,包括矿井供配电系统阻抗和运行状态等,其容易与系统之间发生并联谐振,导致谐波被放大,在严重的时候,其还会导致
LC
滤波器烧坏。由于该装置的结果简单,即使其只能对固定频率的谐波进行补偿,而且效果也不是很好,不过其仍然是现在广泛应用的一
种。在电力电子器件的应用普及以后,在进行谐波补偿中运用有源电力滤波器已经成为了一种主要的方式。采用这种滤波器其对谐波有跟
踪作用,尤其是对那些频率以及幅值变化的谐波。其工作原理是在补偿对象中检测出谐波电流,然后产生一个与该谐波电流大小相等、极
性相反的补偿电流,从而使电网电流只含有基波分量。
3.4
合理选择变压器。正确合理地选择变压器的接线方式,能阻止不平衡电流和3N次谐波电流从原边传到电源配电系统中。在三角形/星
形变压器里,不平衡电流和
3N次谐波电流在原边绕组内循环流动而不会传入电源配电系统中。矿井供配电系统中各级变压器应多采用三角
形
/星形变压器。在根据负载确定电力变压器额定容量时,应考虑谐波畸变而留有裕量。在矿井设计中一般应保证变压器负荷率在70%~
80%
,该裕量可防范谐波引起的变压器发热危害。
结语:
现代煤矿工业中由于电力电子以及电子计算机等现代技术的广泛使用,对电能质量造成了很大的影响,危及到煤矿工业的安全生产。
针对越来越恶劣的电能质量,有效地抑制高次谐波,克服由于谐波问题导致用电装置电能利用效率降低,故障率高的问题,保障设备的安
全运行显得尤为重要。
参考文献:
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任子晖,煤矿电网谐波分析与治理[M]北京:中国矿业大学出版社,2017.
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