淺析煤礦井下無功補償技術

摘?要：在煤礦企業中，隨著機電設備的應用，以及技術的不斷升級，從根本上提高了煤礦企業的經濟效益。但是由于煤礦井下的復雜工作環境，導致了供電系統的不穩定，供電質量差，能量耗損非常之高。而對于整個供電系統來講，無功功率的產生會給電壓的波動帶來非常大的影響，這個過程對于供電系統的危害性可想而知。所以本文中對煤礦井下采用無功補償技術作了簡要的闡述，無功補償技術的應用對于煤礦井下作業而言，有著重要的現實意義。

關鍵詞：功率因數;無功補償;無功功率;煤礦供電

在煤炭生產的過程中，電力是至關重要的組成部分，所以供電質量的好壞直接影響著煤炭的生產，而對供電質量起著決定性因素的功率必須要引起煤炭行業的廣泛重視。在現階段煤礦生產的過程中，無功功率給供電系統帶來了不利的影響，由于功率因數的下降，降低了供電的質量，這將直接著煤炭的生產。鑒于上述情況，文章中對煤礦井下無功補償技術做了詳細的論述，從無功功率存在的危害及對策開始著手，在設備和人為方面進行無功補償技術，從四個方面提出了煤礦井下供電系統無功補償的重要作用，以及無功補償技術的類型和應用效益，以供同行商榷。

一、煤礦井下供電系統無功功率存在的危害及對策

在配電系統中，無功功率主要的來源是一些感性負荷，這些感性負荷有三相異步電動機和變壓器，感性負載所產生的大量無功功率，降低系統的功率因素，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荷，電壓波動會較為明顯，從而對供電質量造成一定影響，電波不穩定會導致電機燒壞，無法啟動等。同時，無功電流的增加會引起一系列的故障，如：電路設備絕緣性差、電路漏電、設備無法啟動、設備毀損等。以上問題可以應用無功功率補償技術，該技術的具體應用是將設備接入并聯電容器中，使用補償感性負荷來講無功功率進行消耗，接入方式可以采用固定安裝或自動投切方式。使無功功率的流動得到了控制，線路的電能損耗大大降低，系統的功率得到了有效的提升，從而使電網的運行環境更加穩定和健康。

二、煤礦井下供電系統無功補償的重要作用

（一）提高電壓質量

電壓在工作中，電壓損失和電壓質量兩者之間有著必然的聯系，電壓耗損的少，電壓質量才會高，反之電壓質量會低，而電壓質量高低，會直接影響設備的工作效率。這里應用無功補償技術，可以很好的提高系統的功率，可以實現對電路系統中的無功功率的控制，從而將電壓的損失降到最低，從而保證電壓的質量，使電壓始終處在高效率的工作中。所以，電壓在使用中應用無功補償技術能夠提高電壓質量，保證電壓的穩定性和持續性。

（二）節省資金投入

無功補償技術可以最大限度的優化電路功率，使功率的因數得到提升，從而減少企業購買自動化設備的資金投入。在此過程中，對設備的要求也降低了，從而變壓器的工作強度也隨之降低，變電設備得到了有效的保護，節省了變電設備的成本投入，為企業節省了資金。相比較未采用無功補償技術的企業而言，采用無功補償技術的企業在同樣的耗能中，資金成本的投入降低了，而生產效率卻有明顯的提高，最終提高了企業的綜合經濟效益。

（三）降低供電線路的功率損耗

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

（四）無功補償技術的應用有利于提高傳輸能力

如何提高電路的傳輸能力，要結合電路所在的實際情況，結合實際才能提出相應的對策。可以結合電路傳輸能力的定義進行分析，定義內容顯示，功率因數的反比與電路當中傳輸電力的功率以及相對應的視在功率進行對比分析。通過對比，采用無功補償技術，可以從根本上提高功率因數，降低實際功率，從而提高了電路的傳輸能力，提高了供電系統的工作效率。

三、無功補償技術的主要類型

（一）就地無功補償技術

就地無功補償技術比較適用于低電壓網絡，在該技術中，電氣設備主要是晶閘管和機械開關，而兩者都可以用作電路交換機。就地無功補償技術，實現了電容器的切換自由，而電容器是電動機無功負載的來源，由于電容器的自動切換，使得電路范圍縮小，而其中產生的耗損也會相應降低。

（二）分散無功補償

分布式無功補償是為了達到在整個電力系統變壓器低壓位置通過并聯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，分散無功補償技術可以降低電路中的電流功率耗損，使工作效率變得高效。

（三）集中無功補償

所謂的集中無功補償是使電容器，和變電站降壓總線之間形成并聯關系，集中無功補償技術能夠很好的控制電路系統中的電流，實現電流之間的自動切換。另外，集中無功補償技術的能效較高，同時維護工作也較為簡便，能夠很好的將變壓器和電路的無功負荷進行有效的控制，使工作效率變得更加高效。

四、無功補償技術應用效益分析

在采用無功補償技術之前，系統中的無功負荷產生的無功電流，會減低電機、開關、變壓器等的絕緣效果，所以漏電現象，短路現象，斷電現象無時無刻不在發生，甚至是傷人事故也會存在，與此同時，由于無功電流產生，電機啟動困難，電機燒毀，從而影響正常的生產進度。采用無功補償技術之后，上述的事故和事故隱患都會有所降低，所以無功補償技術的應用對礦井的安全生產有著重要的意義。

參考文獻：

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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。