礦產(chǎn)是一個(gè)國家比較重要的資源之一,我國有豐富的煤礦,鐵礦等資源,所以我國的礦業(yè)開(kāi)采業(yè)也比較繁榮。
礦業(yè)的開(kāi)采離不開(kāi)大型用電設備的投入,電能的合格程度直接影響著(zhù)設備的正常運轉;而在許多大型設備同時(shí)工作時(shí)會(huì )對電力系統產(chǎn)生一定的影響,如功率因數不達標,從而產(chǎn)生額外損耗,目前,主要是采用無(wú)功補償裝置來(lái)提高功率因數,同時(shí)對一些諧波進(jìn)行濾除。
典型負載及危害
提升機:提升機單機裝機功率大,在礦井總供電負荷中所占的比重較大。提升機作為大功率,頻繁啟動(dòng),周期性沖擊負荷以及采用硅整流裝置對電網(wǎng)造成很大的無(wú)功沖擊和高次諧波污染。所以大功率提升機對供電電網(wǎng)的容量和穩定性提出更高要求。
長(cháng)距離輸電線(xiàn)路:在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,有大量的巷道掘進(jìn)設備,通風(fēng)設備,行車(chē)燈電氣設備均在井下應用,在非露天煤礦的開(kāi)采過(guò)程中,需要很長(cháng)的輸電線(xiàn)路為井下設備提供電力,遠距離電力傳輸帶來(lái)了高能量消耗,導致末端電壓低。
變頻器和軟啟動(dòng)器:配置了變頻器或軟啟動(dòng)器,以達到改善啟動(dòng)沖擊和運行節能的要求。由于變頻器的使用,一般會(huì )產(chǎn)生6k±1次諧波。
解決方案
1、利用SVG實(shí)現無(wú)功補償
提高煤礦行業(yè)功率因數的傳統做法是加設晶閘管投切電容、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器等無(wú)功補償設備,并采用LC濾波器減小諧波畸變的影響,與傳統的無(wú)功補償裝置相比,SVG能夠實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)補償,不會(huì )發(fā)生過(guò)補,欠補,可以穩定系統電壓。
SVG選型:SVG的補償容量一般按照變壓器容量的30%來(lái)選擇。
2、利用APF治理諧波
煤礦行業(yè)負荷波動(dòng)頻繁,周期性變化,會(huì )產(chǎn)生5,7,11,13次諧波。針對煤礦行業(yè)電網(wǎng)諧波現狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術(shù),一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負荷的諧波電流大小相同相位相反的補償電流,以此來(lái)消除負荷產(chǎn)生的諧波對配電網(wǎng)的影響。
APF選型:
有源濾波器的設計容量=運行電流*電流畸變率
注:為了使補償效果更佳,一般留有裕量,因此一般在計算容量乘以1.2作為最后的配置容量。
3、項目配置方案
設備名稱(chēng) |
安裝位置 |
治理方式 |
解決問(wèn)題 |
靜止無(wú)功發(fā)生器SVG | 負載進(jìn)線(xiàn)斷路器下端 | 集中治理 | 提高功率因數,穩定系統電壓,降低線(xiàn)路損耗。 |
有源濾波器 | 負載進(jìn)線(xiàn)斷路器下端 | 集中治理 | 濾除諧波電流,提高供電系統可靠性。 |
小結:本裝置投入使用后不僅可以保證煤礦行業(yè)的諧波電流下降幅度非常明顯而且可以提高現場(chǎng)的功率因數,在容量足夠的情況下,現場(chǎng)的電流畸變率將會(huì )由23%下降至5%左右。