煤矿井下无功功率补偿设备的应用及问题研究.pdfVIP

学兔兔 第l期(总第194期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2016年 2月 MECHANICAI ENGINEERING ＆ AUTOMATION Feb． 文章编号：1672—6413(2016)01—0199—02 煤矿井下无功功率补偿设备的应用及问题研究 李鹏飞，李晓腾 (北京都市鼎点科技有限公司 山西分公司，山西 太原 030001) 摘要：讨论了无功功率补偿装置的常见故障类型，从原理上分析了故障产生的原因及其适用的运行环境。 关键词：矿用机电设备；无功补偿；电容器 中图分类号：TM714．3 文献标识码：B 0 引言 有电容器专用带限流电阻的接触器，只能使用普通真 在国家的政策指引和煤矿机电部门的大力推广 空接触器。由于投入时刻不可控，如果在波峰处投入 下，目前无功功率补偿设备已经在井下得到广泛使用， 而且管理者和使用者对无功功率补偿装置的作用和认 电容器，根据公式J 一 ／ (其中，，s为最大涌流， V 知都越来越高。目前井下使用无功功率类补偿设备从 为电容器额定电流，S为系统短路容量，Q为电容容 原理技术方面分类主要有以下几种：①接触器投切电 量)可以发现，电容器投入最大涌流可以达到额定电流 容器组；②接触器投切串联电抗器的电容器(LC)组； 的数十倍，引起瞬间电压波动，对系统造成较大的冲击。 ③晶闸管投切的 LC组(TSC)；④静止同步补偿器 (Srn COM)。笔者就这几种技术特点进行应用场合 R Rl R 0苗＆ 的分析及其发生的问题研究。 1 接触器投切电容器组 x nx| 接触器投切电容器组这类投切方法是将地面低压 X nx| 补偿柜常用的无功功率补偿方法引入到井下使用，采 用接触器直接投入电容器，该方法的特点是结构简单， (a)没有电容设备 (b)并联电容器系统 可以提高功率因数。 图 1 谐波等效电路 接触器投切电容器组在使用中存在如下问题： 接触器投切电容器组进行无功功率补偿在实际应 (1)投入延时过高。该技术通常电容靠放电电阻 用中有着较大的局限性，可以应用在无谐波干扰(即无 放电，井下电网电压高，电阻放电时间通常在1 min以 变频器、软启动、整流器等电力电子开关)，负载容量 上，电容器退出运行到再次投入需等待电容器电压下 小，启动电流小对电压波动不明显的场合，无瞬时补偿 降到5O V以下，即使采用多组电容器轮流投入，投入 要求的长期平稳运行工况。 延时也有十几秒。 2 接触器投切LC组 (2)容易放大谐波电流或引起电网并联谐振。并 接触器投切LC组无功功率补偿原理与接触器投 联电容器后系统的谐波等效电路和系统的 次谐波阻 切电容器组相同，不同之处在于每一补偿支路都串联 抗发生变化，如图l所示。其中，R 为工频短路电阻， 一 定容