摘要：能源问题是我国经济发展和社会稳定面临的重要问题，节能降耗是确保能源合理分配与利用的基本前提，也是经济发展和社会稳定的重要保证。从而在较大程度上达到了供电系统设备最佳配置的目的，大幅度节省了电力损耗费用，提高了矿井电源质量，延长了电气设备使用寿命，使得整个供电系统更具可靠性，为企业的正常生产、安全生产提高了保障。
关键词：煤矿供电；无功补偿；应用；优化
1煤矿供电系统无功补偿的意义
生产实践和理论研究表明，无功损耗是影响煤炭企业供电系统中能源损耗的重要因素。煤矿作为粗放型企业，存在生产条件多变、供电网络复杂、供电线路较长、设备轻载率高和功率因数低等普遍问题，尤其是随着综合机械化开采技术的推广，采掘设备单机功率和总容量不断增大，致使因无功功率引起的电能损失更加显著。故如何提高煤矿供电系统功率因数来降低电能损耗尤为重要。而无功补偿技术正可以通过减少变电所设备和供电线路的有功损耗来提高供电系统的功率因数，这对于提高供电系统的稳定性和可靠性，降低电能损耗，提高矿井经济效益具有重要的作用。
供电系统中存在较多感性负载，感性负载的存在将消耗部分有功功率甚至是无功功率，会造成供电系统的电压和电流出现相位差。无功补偿就是将有容性功率装置与感性负荷相连接，感性负荷消耗能量而有容性装置释放能量，这样感性负荷所消耗的功率可以从有容性装置释放的功率中得到补偿。
2多种无功补偿技术在煤矿供电中的实际应用
2.1MCR型SVC
在该无功补偿技术的使用过程中，其原理主要是将三相饱和电抗器的工作绕组在电网上进行并联的连接。通过该种技术处理对电抗器直流控制绕组的离子电流进行改变，以达到改变铁芯饱和特性的目的。通过铁芯饱和特性的改变将会推动无功功率的吸收情况改变，以满足电力系统在实际应用过程中的无功补偿需求。在该种无功补偿技术的应用中主要具有以下几方面缺点：①该种无功补偿技术在控制回路时，其具有时间常数较大，且动态响应速度较低的特性。故而在该种无功补偿技术的实施过程中难以达到较好的补偿效果，影响电力系统的运行。②该种无功补偿技术在使用过程中具有损耗大的缺点。该种补偿技术的铁芯工作区域处于磁饱和的区域中，由于磁阀交替饱和逐渐在铁芯区域内形成了较大幅向的磁场分量。故而在应用MCR型SVC的电力系统运行中将出现电抗器铁芯以及绕组两者的附加损耗提升现象。
2.2晶闸管相控电抗器（TCR）型SVC
通过对TCR型的SVC装置在电力系统的应用进行详细的研究与思考，本文得出其在应用中主要能够对电力系统起到以下几方面的作用：①该种补偿技术装置能够对供电系统的功率因数进行积极的、科学的补偿，进而保障煤矿供电的质量，提升煤矿供电的安全性以及经济性。②该种补偿技术装置能够对供电系统的电压电流波动进行平稳化的处理。同时，在该种技术装置使用过程中，其动态补偿的调节时间小于10ms，故而此种补偿技术装置能够有效的提升电力系统的运行效率。③该种技术装置在使用过程中应用热导管子冷技术，以保障能够对晶闸管进行科学的散热，进而延长供电系统的使用寿命，保障供电系统使用中的可靠性与安全性。
2.3晶闸管投切电容器（TSC）型SVC
在TSC型SVC的使用过程中，发现该种无功补偿技术的实施装置利用晶闸管作为主要组装材料。但该种组装材料的使用过程中极易受到涌流的冲击而出现损坏的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故而在晶闸管的使用过程中必须采取过零触发的使用对策，进而达到电流补偿的目的。
3供电系统技术优化改进措施
3.1地面变电所优化
（1）矿井主变扩容
当前由于煤矿下组煤开拓、开采的需要，加之装备机械化的持续升级更新，用电设备的负荷也不断提高，根据现行三层煤开拓所需要的电力负荷来进行计算，发现原主变，也即是S9-3150kVA/35kV已经难以满足负荷安全运行容量所应当达到的值，所以应当采取扩容策略。根据具体的电力负荷值统计情况，可以不必对35kV变电所电源进线进行更换，也可以继续保留35kV和6kV母线，只需要将2台3150kVA的主变进行扩容，扩容后其值大小应当达到6300kVA。综合考虑现阶段变压器节能损耗技术的应用情况和带载调压技术的应用情况，可以选择2台型号规格为SZ11-6300/35±3×2.5%/6.3kVYd116300kVA的变压器，它能够达到输出电压7档带载可调的功能。
（2）无功补偿自动化
因为主变扩容的缘故，所以原大小为1500kvar的固定电容补偿装置也应当随之进行优化。为了能够为下组煤投产后提供符合要求的最大生产负荷，矿井功率因数应当达到或者超过0.95这一临界点，需要补偿4200kvar，基于此，选择了TDWK3-6/4200-6-1A-N变电站无功综合自动调节补偿，同时还需要从原来的6kV母线电容器高压馈电开关接线中，划分成两段实施补偿处理，每段的容量应当为2100kvar，每段之中还应当再分为3组，每组容量应当设置为300、800、1000kvar。同时考虑到不需要实施基建工程安装，还可以对现有的原电缆线路进行继续利用，从而在很大程度上减小了改造工期，降低了改造成本。
3.2优化应用效果
（1）提高了运行的可靠性35kV变电所主变采取扩容措施后，提高了矿井供电系统运行的可靠性，同时也达到了一用一备的目的。主变采用7档带载调压，能够较为方便地宽范围调整供电系统电压，确保机电设备能够始终保持在额定电压状态下可靠运行，最大限度地发挥设备效能，尽可能地减少电气设备控制回路误操作，同时还能够有效延长电气设备的使用寿命。
（2）TDWK3－6/4200－6-1A-N无功综合自动调节补偿可以和现阶段采用的微机综合自动化保护系统实现联网，同时还可以按照电网电压和功率因数的不同状态，对变压器有载分接开关和电容器组采取相应的综合自动化控制应对策略，以达到无功就地平衡补偿的目的，将供电电网功率因数增加到0.98。通过这种手段能够大幅度降低线路以及变压器的损耗，增强设备输电能力，提高电压质量，同时也可以节省电费。
4结语
随着我国科学技术以及社会经济的飞速发展，且为我国煤矿供电的发展提供了积极的推动作用。无功补偿技术是通过增加设备来提高供电系统的功率因数，进而减少变电所设备及供电线路上的电能损失，实践证明，无功补偿可以有效提升供电运行性能和用电环境。
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论文作者:李付强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
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