煤矿供电无功补偿应用及其优化分析李兵 山东省田庄煤矿有限公司山东济宁272103摘要：煤矿供电系统是煤矿生产的生命线,地位非常重要目前,一些煤矿采用的用电设备大都为感性负荷,不仅消耗有功功率,还要从电源吸取超负荷运转功率使功率降低为减小无功负荷,使用无功自动补偿装置取得了很好的效果本文主要对煤矿供电无功补偿应用及其优化进行分析探讨关键词：煤矿；供电系统；无功补偿一、煤矿供电无功补偿方法分析1.1无功补偿技术的原理无功补偿是一种能量转化技术，能够弥补被感性负荷吸收掉的无功功率煤矿电力系统中存在大量的感性负荷，这些感性负荷会吸收一部分无功功率，功率不足的情况下，电力系统会出现不同相的电流电压，继而导致相位差的出现将供电系统中的电路和具备容性功率的装置进行并联，让其和感性负荷装置存在于同一电路中，感性负荷和容性功率相互吸收能量，就能够实现能量的转换，感性负荷吸收掉的无功功率减少，电压、电流之间的相位差也会相对减少，功率因数也会得到全面提高1.2无功补偿技术的补偿方式无功补偿技术根据不同的补偿位置可分为集中补偿、分散补偿、就地补偿三种补偿方式1）集中补偿集中补偿的利用率较高、维护方便，事故较少，能够有效减少供电系统中配电网、用户变压器等方面的无功负荷，还能够减少部分专用线路中的电能损耗。
因此，集中补偿方式的补偿装置通常安装在地区变电站的母线上，也可以安装在高压供电用户降压变压所的母线上2）分散补偿分散补偿能够提高功率因数，从根本上降低线路电流，达到减少线路损失的目的分散补偿装置会被分散安装到不同配电线路的干架或低压侧用户的各支路配电母线上，比如在10kV电网或3．3kV配电线路上，实现分散补偿3）就地补偿就地补偿装置最为常见，直接被安装在用电设备附近，通过和电动机的供电回路并联，实现无功补偿在三种补偿效果中，就地补偿的节能效果和节电效果最佳，也是效率最高的补偿方式在这个过程中，因为能量交换的距离较短，想要最大程度的降低线路电流，就要采用这种节能效果1.3无功补偿技术的类型（1）MCＲ型SVCMCＲ型SVC无功补偿装置，在控制回路中能够对时间常数、耗能、动态响应等速度上进行补偿相比较而言，这种补偿装置的应用效果较差，在使用过程中可能会引发谐波电流的产生，应用情况相对较少2）自动投切电容器型SVC自动投切电容器型SVC装置基于真空断路器原理，通过无功变化自动投切电容器实现动态无功补偿动态无功补偿装置应用在滤波支路中，还会降低开关重燃的可能性，避免给设备造成损坏，影响供电系统的正常运行。
3）3TVＲ型SVC3TVＲ型SVC具有移动性、扩展性的特征，在供电系统中的应用能够在稳定平滑的基础上，调节无功输出，有效提高功率因数此外，随着电力技术的提升，3TVＲ型SVC装置还在原有基础上构建了监控系统，能够从根本上保证煤矿井下供电系统的安全性二、煤矿供电无功补偿应用及其优化分析2.1降低供电线路的功率损耗无功补偿技术能够随着负载的变化而发生变化，使无功功率始终保持在一个稳定的范围内现阶段，常用的无功补偿装置为相控电抗器、晶闸管投切电容器等煤矿井下供电系统一般为三相供电线路，线路中的功率损耗具体表现为线路电阻上的热损耗，当前大部分井下低压电网的功率因素相对较低，一般为0．65左右，功率损耗较大，需要应用动态无功补偿技术，通过并联电容器进行无功补偿以某煤矿为例，在矿井中运用晶闸管调节电抗器和固定滤波器相结合的方式，提高电网的传输容量，保证电网的稳定性，在运用无功补偿装置后，检测功率因数发现，功率因数提高到0．95左右，有效降低了供电线路中的功率损耗此外，煤矿井下用电设备多，作业时会产生大量的无功功率，从而导致供电系统容量被无功功率占满，系统可承受的负荷能力会随之下降，最终导致井下变压器的容量利用率下降，井下作业效率也就无法提升，而采用动态无功补偿技术后，能够减少无功功率，供电系统容量的利用率也会得到有效提高。
2.2提高系统线路的供电能力无功补偿技术不仅能够降低功率损耗，还能够提高系统整体的供电能力如，就地无功补偿方法与电动机供电回路进行并联，可在最短距离实现能量交换，降低流进线路的电路在某矿地面110kV变电站10kVI段母线增加动态无功补偿与谐波治理成套装置(SVG+FC)，每套SVG+FC的输出容量在－5000－10000kVar连续调节，通过控制进线无功功率和母线电压为控制目标，动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现变电站在任意负荷下的高功率因素运行，经济效益明显提升，节电效果也极为显著煤矿井下的用电量大，电气设备不稳定，长此以往，电气设备就会出现老化现象，企业就必须要更换设备，但是在设置动态无功补偿装置后，电流减小，设备老化速度减缓，设备的使用寿命延长，可以说动态无功补偿装置从源头降低了煤矿的生产成本，推动了煤矿企业的稳定发展2.3减少供电线路的电压损失采用无功补偿技术还能够减少供电线路上的电压损失，降低系统线路的电压损失，从而确保电压的稳定性，有利于用电设备整体的负荷运动如，分散无功补偿就是一种降低线路损耗的无功补偿技术，在变压器低压一侧安装相应的并联电容器，可以从根本上提高线路分支回路的功率因素，进而降低供电线路的电流和线路损耗。
另外，动态无功补偿技术装置中不同的支路可以限制涌流情况，谐波就能够被隔离出去，从而达到净化电网的目的三、无功补偿装置安装注意事项电容器组在进行具体的安装过程中，或一定要控制好相关组件的安装，保证各个组件之间的独立性在实际的安装过程中，一定要重视高压熔断器的安装，同时注意在放电圈线安装时，要保证安装的有效性和功能性符合相应的要求3.1固定无功补偿装置的安装在进行固定无功补偿装置的时候，一般都是运用手动投切的方式，这种方式比较适用投切次数较少的情况，具体是一天投切为三次以内，且变电负荷较小的情况在选用可调集合的电容器的时候，就要将变电所的负荷变化进行仔细的调整和分析，按照具体的补偿容量进行补偿，这样就避免了电容器的负荷不良情况，尤其是在负荷较大的时候产生的补偿不足等情况针对可调式集合电容器，应调整电动开关，保证容量调节开关科学、合理3.2分组无功补偿设置的安装采用分组无功补偿装置，主要是将定量电容器进行分组，一般分为几个组，然后再在各个组内装置相应的断路器，以及串联电抗器，或者是装置电容器，加上放电器和相关保护、控制的各种器件并按照相应的变电所情况，以及电压变化，然后再加强无功跟踪控制且在电容器高压开关一般主要有真空断路器进行投切的，其在工作的过程中均衡电容器的工作与投切次数保证相一致，并有效提高电容器的寿命和安全性。
因此可以说运用分组投切的方式，对于负荷精细补偿有着很好的效果结束语综上所述，对于无功补偿装置在煤矿供电中的应用比较良好，不仅能够克服许多传统开关中的一些弊端，而且对稳定性有较多控制手段且这种方式能够和相关无功补偿方式进行有机的统一，保证自身无功装置的操作可靠性，同时还可以避免一些其它的不良因素，保证维护上的优势，以及低价格等条件，使得供电设备自身的耗能减少许多，有效地提高了煤矿企业的经济效益，保证煤矿高压供电的安全性和稳定性参考文献：［1］宋洪庆.简析煤矿井下供电系统无功功率补偿技术［J］.科技创新与应用，2016（11）：191-191.［2］梁卫勇，浅谈高压自动跟踪补偿技术在煤矿井下的应用［J］.创新科技，2014（14）：90-90.［3］齐同强.无功功率补偿技术在孔庄煤矿高压供电系统中的应用［J］.科技信息，2013（4）：438-438. -全文完-。