SVG在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙永清，劉玉錄

（神東煤炭集團(tuán)供電中心，陜西 榆林719315）

SVG在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙永清，劉玉錄

（神東煤炭集團(tuán)供電中心，陜西 榆林719315）

礦區(qū)運(yùn)行過(guò)程中，供電系統(tǒng)是系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，本文主要是對(duì)神東礦區(qū)的供電系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，該礦區(qū)中含有不同電源的雙回路35KV供電系統(tǒng)，而在礦井的電力供應(yīng)中，直接下井的電源為6KV或者10KV，隨著礦區(qū)采礦規(guī)模的增大，其電力系統(tǒng)的供電規(guī)模也隨之不斷增大，隨著供電距離的增大，末端負(fù)荷點(diǎn)的電壓值就會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降，這會(huì)對(duì)整個(gè)礦區(qū)的供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定程度的應(yīng)用，將SVG應(yīng)用于神東礦區(qū)的供電系統(tǒng)中，具有較好的應(yīng)用效果，本文就針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析。

SVG；神東礦區(qū)供電系統(tǒng)；應(yīng)用

SVG是一種常用的無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，在實(shí)際的應(yīng)用中，與其他靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置相比，該裝置具有響應(yīng)速度快、節(jié)能效果好、技術(shù)先進(jìn)等諸多的優(yōu)點(diǎn)，其在電路的無(wú)功補(bǔ)償工作中，應(yīng)用的是自換相變流電路，在其運(yùn)行的過(guò)程中，能夠通過(guò)電抗器將其自換相橋式電路連接與電網(wǎng)上，有時(shí)也可以將其直接并聯(lián)于電網(wǎng)上，想要使其在實(shí)際的工作中快速的實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，只需要對(duì)其交流側(cè)的輸出電壓的幅值及相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，其就能夠有效的實(shí)現(xiàn)無(wú)功電流的吸收或輸出。

在神東礦區(qū)的供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于供電距離的大范圍增加，導(dǎo)致末端電壓降的下降，并且，在實(shí)際的應(yīng)用中，不斷的引進(jìn)各種新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，這直接導(dǎo)致了供電系統(tǒng)中的諧波分量值的增大，這會(huì)引起無(wú)功損耗的增加與系統(tǒng)中功率因素值的下降，導(dǎo)致礦區(qū)中供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到影響，為了有效的解決這一問(wèn)題，神東礦區(qū)在發(fā)展的過(guò)程中，在大力推廣SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用，那么在實(shí)際的應(yīng)用工作中，該裝置的實(shí)際應(yīng)用效果如何，下面就對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析研究。

1 SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置的工作原理

為了研究SVG在神東礦區(qū)中的應(yīng)用，首先對(duì)其工作原理進(jìn)行分析，其基本的工作原理主要表現(xiàn)為：應(yīng)用電抗器或者是直接并聯(lián)的方式將SVG裝置中的自換相橋式電路并聯(lián)于電網(wǎng)中，在實(shí)際的無(wú)功補(bǔ)償工作中，可以對(duì)橋式電路的交流側(cè)的輸出電壓的相位、幅值根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，就能使該電路在工作的過(guò)程中，按照實(shí)際的需求吸收或者發(fā)出相關(guān)要求中的無(wú)功電流，從而實(shí)現(xiàn)有效的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，另一方面，也可以通過(guò)直接控制SVG裝置的交流側(cè)的電流的方式來(lái)使其吸收或者發(fā)出相關(guān)的無(wú)功電流，同樣能使其很好的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。

2 神東礦區(qū)的供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

2.1 功率因素與無(wú)功損耗的問(wèn)題

在神東礦區(qū)的采礦工作中，很多礦井的采掘工作面都是離電源中心比較遠(yuǎn)的，供電系統(tǒng)中的電能在長(zhǎng)距離的傳輸過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致線路電壓損失加大，末端設(shè)備的電壓值會(huì)出現(xiàn)明顯的降低，對(duì)礦井中的相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行造成較嚴(yán)重的影響。另一方面，礦井中的大多數(shù)的用電設(shè)備是交流用電設(shè)備，其在運(yùn)行的過(guò)程中，需要消耗大量的無(wú)功功率及有功功率，這會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)中出現(xiàn)功率因素降低的現(xiàn)象，一旦功率因素降低至一定值，系統(tǒng)中的相關(guān)能量就能以得到有效的利用，設(shè)備的利用率明顯降低，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)多的損耗。并且系統(tǒng)中的一些大型的電動(dòng)機(jī)在工作的過(guò)程中，要想維持電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中所需的勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩、勵(lì)磁電流需要吸收大量的無(wú)功功率，這就會(huì)極大的降低供電系統(tǒng)中的功率因素，并且電機(jī)在啟動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)造成較大的無(wú)功沖擊，變壓器、輸電線路等會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，使得供電系統(tǒng)中的電能損耗值大大增加。

2.2 供電系統(tǒng)中的諧波問(wèn)題

在神東礦區(qū)運(yùn)行的過(guò)程中，其井下的供電系統(tǒng)中包含有大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備在工作的過(guò)程中，會(huì)構(gòu)成大量的逆變電路、整流電路等，這就給供電系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)了較多問(wèn)題。這些電路在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大的諧波，這些大量諧波的存在，會(huì)嚴(yán)重影響到供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，供電系統(tǒng)中的變壓器及線路中的損耗會(huì)加大，電纜的熱量會(huì)增加，這就會(huì)導(dǎo)致電纜的絕緣老化速度加快；另一方面，變壓器的額定容量會(huì)降低，不僅會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)中的電能傳輸效率及電能利用率的下降，還會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的老化速度加快，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的使用壽命的縮短。

3 SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用效果

SVG無(wú)功補(bǔ)償裝置具有響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以取得很好的電壓閃變及抑制效果，是普通無(wú)功補(bǔ)償裝置響應(yīng)速度的5倍作用，并且其在實(shí)際應(yīng)用中采用的IGBT開關(guān)，響應(yīng)時(shí)間僅為10us，具有非常好的響應(yīng)速度。

將SVG應(yīng)用于神東礦區(qū)的供電系統(tǒng)中之后，發(fā)現(xiàn)其能夠取得很好的應(yīng)用效果，主要表現(xiàn)為：（1）能夠?qū)o(wú)功輸出進(jìn)行動(dòng)態(tài)、連續(xù)的調(diào)節(jié)，能夠很好的滿足功率因素的補(bǔ)償要求，對(duì)于供電線路的末端電壓具有很好的提升作用；（2）其能夠在不增加濾波支路的情況下，對(duì)諧波開展很好的治理工作，能夠?qū)?3次及以下的諧波進(jìn)行完全的濾除。在設(shè)備的運(yùn)行之后，對(duì)其補(bǔ)償效果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其變電站的諧波分量能夠與國(guó)家的相關(guān)要求相符，通過(guò)對(duì)實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，發(fā)現(xiàn)其各主要特征電壓諧波以及諧波電壓的總畸變率都能夠得到有效的改善；（3）在SVG無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，采用的是直接調(diào)節(jié)無(wú)功電流的方式，其輸出電流對(duì)于電壓沒(méi)有明顯的依賴，并且具有非常好的響應(yīng)速度，能夠很好的開展各種沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償工作；（4）SVG在實(shí)際工作中的功率損耗值是比較低的，其工作過(guò)程中主要的損耗值是：IGBT的損耗及變壓器的損耗，整個(gè)SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的功率損耗值都是非常低的，其有功損耗的值不到其輸出容量值的百分之一，具有非常好的應(yīng)用性能。通過(guò)對(duì)SVG在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用效果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，發(fā)現(xiàn)其具有非常好的應(yīng)用效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

SVG是一種常用的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，具有非常好的應(yīng)用性能，在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，本文就結(jié)合神東礦區(qū)供電系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)SVG的工作原理、主要特點(diǎn)以及其在神東礦區(qū)供電系統(tǒng)中的應(yīng)用效果進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，對(duì)于其應(yīng)用效果的提升具有積極的作用。

［1］高進(jìn)，賀海濤.厚煤層綜采一次采全高技術(shù)在神東礦區(qū)的應(yīng)用［J］.煤炭學(xué)報(bào)，2010（11）.

［2］楊俊哲，陳蘇社，王義，高登云，侯志成，李強(qiáng).神東礦區(qū)綠色開采技術(shù)［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2013（9）.

［3］劉利濤，王海濤，張熠.靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVG）在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)西部科技，2011（2）.