淺析煤礦井下無功補(bǔ)償技術(shù)

摘?要：在煤礦企業(yè)中，隨著機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，以及技術(shù)的不斷升級，從根本上提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于煤礦井下的復(fù)雜工作環(huán)境，導(dǎo)致了供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定，供電質(zhì)量差，能量耗損非常之高。而對于整個(gè)供電系統(tǒng)來講，無功功率的產(chǎn)生會(huì)給電壓的波動(dòng)帶來非常大的影響，這個(gè)過程對于供電系統(tǒng)的危害性可想而知。所以本文中對煤礦井下采用無功補(bǔ)償技術(shù)作了簡要的闡述，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對于煤礦井下作業(yè)而言，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：功率因數(shù);無功補(bǔ)償;無功功率;煤礦供電

在煤炭生產(chǎn)的過程中，電力是至關(guān)重要的組成部分，所以供電質(zhì)量的好壞直接影響著煤炭的生產(chǎn)，而對供電質(zhì)量起著決定性因素的功率必須要引起煤炭行業(yè)的廣泛重視。在現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)的過程中，無功功率給供電系統(tǒng)帶來了不利的影響，由于功率因數(shù)的下降，降低了供電的質(zhì)量，這將直接著煤炭的生產(chǎn)。鑒于上述情況，文章中對煤礦井下無功補(bǔ)償技術(shù)做了詳細(xì)的論述，從無功功率存在的危害及對策開始著手，在設(shè)備和人為方面進(jìn)行無功補(bǔ)償技術(shù)，從四個(gè)方面提出了煤礦井下供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹匾饔茫约盁o功補(bǔ)償技術(shù)的類型和應(yīng)用效益，以供同行商榷。

一、煤礦井下供電系統(tǒng)無功功率存在的危害及對策

在配電系統(tǒng)中，無功功率主要的來源是一些感性負(fù)荷，這些感性負(fù)荷有三相異步電動(dòng)機(jī)和變壓器，感性負(fù)載所產(chǎn)生的大量無功功率，降低系統(tǒng)的功率因素，造成線路電壓損失加大和電能損耗增加。對于有沖擊性的無功負(fù)荷，電壓波動(dòng)會(huì)較為明顯，從而對供電質(zhì)量造成一定影響，電波不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒壞，無法啟動(dòng)等。同時(shí)，無功電流的增加會(huì)引起一系列的故障，如：電路設(shè)備絕緣性差、電路漏電、設(shè)備無法啟動(dòng)、設(shè)備毀損等。以上問題可以應(yīng)用無功功率補(bǔ)償技術(shù)，該技術(shù)的具體應(yīng)用是將設(shè)備接入并聯(lián)電容器中，使用補(bǔ)償感性負(fù)荷來講無功功率進(jìn)行消耗，接入方式可以采用固定安裝或自動(dòng)投切方式。使無功功率的流動(dòng)得到了控制，線路的電能損耗大大降低，系統(tǒng)的功率得到了有效的提升，從而使電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境更加穩(wěn)定和健康。

二、煤礦井下供電系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹匾饔?/p>

（一）提高電壓質(zhì)量

電壓在工作中，電壓損失和電壓質(zhì)量兩者之間有著必然的聯(lián)系，電壓耗損的少，電壓質(zhì)量才會(huì)高，反之電壓質(zhì)量會(huì)低，而電壓質(zhì)量高低，會(huì)直接影響設(shè)備的工作效率。這里應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，可以很好的提高系統(tǒng)的功率，可以實(shí)現(xiàn)對電路系統(tǒng)中的無功功率的控制，從而將電壓的損失降到最低，從而保證電壓的質(zhì)量，使電壓始終處在高效率的工作中。所以，電壓在使用中應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)能夠提高電壓質(zhì)量，保證電壓的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

（二）節(jié)省資金投入

無功補(bǔ)償技術(shù)可以最大限度的優(yōu)化電路功率，使功率的因數(shù)得到提升，從而減少企業(yè)購買自動(dòng)化設(shè)備的資金投入。在此過程中，對設(shè)備的要求也降低了，從而變壓器的工作強(qiáng)度也隨之降低，變電設(shè)備得到了有效的保護(hù)，節(jié)省了變電設(shè)備的成本投入，為企業(yè)節(jié)省了資金。相比較未采用無功補(bǔ)償技術(shù)的企業(yè)而言，采用無功補(bǔ)償技術(shù)的企業(yè)在同樣的耗能中，資金成本的投入降低了，而生產(chǎn)效率卻有明顯的提高，最終提高了企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

（三）降低供電線路的功率損耗

在三相供電系統(tǒng)中，功率的泄漏即熱損失，在現(xiàn)階段井下供電系統(tǒng)中有較低的功率，所以采用無功補(bǔ)償技術(shù)可以有效的提升自然功率，降低供電線路的功率耗損。所以無功補(bǔ)償技術(shù)是可以在負(fù)載穩(wěn)定的情況下，有效的控制系統(tǒng)功率損耗，提高工作的效率。

（四）無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用有利于提高傳輸能力

如何提高電路的傳輸能力，要結(jié)合電路所在的實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)際才能提出相應(yīng)的對策?？梢越Y(jié)合電路傳輸能力的定義進(jìn)行分析，定義內(nèi)容顯示，功率因數(shù)的反比與電路當(dāng)中傳輸電力的功率以及相對應(yīng)的視在功率進(jìn)行對比分析。通過對比，采用無功補(bǔ)償技術(shù)，可以從根本上提高功率因數(shù)，降低實(shí)際功率，從而提高了電路的傳輸能力，提高了供電系統(tǒng)的工作效率。

三、無功補(bǔ)償技術(shù)的主要類型

（一）就地?zé)o功補(bǔ)償技術(shù)

就地?zé)o功補(bǔ)償技術(shù)比較適用于低電壓網(wǎng)絡(luò)，在該技術(shù)中，電氣設(shè)備主要是晶閘管和機(jī)械開關(guān)，而兩者都可以用作電路交換機(jī)。就地?zé)o功補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電容器的切換自由，而電容器是電動(dòng)機(jī)無功負(fù)載的來源，由于電容器的自動(dòng)切換，使得電路范圍縮小，而其中產(chǎn)生的耗損也會(huì)相應(yīng)降低。

（二）分散無功補(bǔ)償

分布式無功補(bǔ)償是為了達(dá)到在整個(gè)電力系統(tǒng)變壓器低壓位置通過并聯(lián)電容器來分散無功功率，從而能夠使分支電源得到有效的利用，分散無功補(bǔ)償技術(shù)可以降低電路中的電流功率耗損，使工作效率變得高效。

（三）集中無功補(bǔ)償

所謂的集中無功補(bǔ)償是使電容器，和變電站降壓總線之間形成并聯(lián)關(guān)系，集中無功補(bǔ)償技術(shù)能夠很好的控制電路系統(tǒng)中的電流，實(shí)現(xiàn)電流之間的自動(dòng)切換。另外，集中無功補(bǔ)償技術(shù)的能效較高，同時(shí)維護(hù)工作也較為簡便，能夠很好的將變壓器和電路的無功負(fù)荷進(jìn)行有效的控制，使工作效率變得更加高效。

四、無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用效益分析

在采用無功補(bǔ)償技術(shù)之前，系統(tǒng)中的無功負(fù)荷產(chǎn)生的無功電流，會(huì)減低電機(jī)、開關(guān)、變壓器等的絕緣效果，所以漏電現(xiàn)象，短路現(xiàn)象，斷電現(xiàn)象無時(shí)無刻不在發(fā)生，甚至是傷人事故也會(huì)存在，與此同時(shí)，由于無功電流產(chǎn)生，電機(jī)啟動(dòng)困難，電機(jī)燒毀，從而影響正常的生產(chǎn)進(jìn)度。采用無功補(bǔ)償技術(shù)之后，上述的事故和事故隱患都會(huì)有所降低，所以無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對礦井的安全生產(chǎn)有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王旭偉.無功補(bǔ)償技術(shù)在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù)，2017（09）.

[2]葉錦嬌.煤礦井下電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)研究[J].煤礦現(xiàn)代化，2017（04）.

[3]馮海兵.無功補(bǔ)償技術(shù)在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2015（10）.

作者簡介：曹書義（1984-），男，漢族，河北石家莊人，本科，工程師，研究方向：電氣。