摘要：随着煤矿矿井距离的不断延长，对供电系统提出了全新的要求。传统的工作面装机容量已经不能满足现阶段煤矿开采工作的基本要求，必须要采取合理的无功补偿装置，在节约运营成本的基础上，提高供电质量，保证煤矿井下作业的正常进行。
关键词：无功补偿技术；煤矿供电；实际应用
1煤矿供电系统的发展情况
目前，煤矿井下供电系统普遍存在供电距离过长、线路较远、综采综掘工作面装机容量较大等问题。在此情况下，电气设备的老化速度过快，使用寿命缩短，电气事故发生的次数明显增加，如：漏电、短路等情况。同时，电气设备维修费用也相应增加，严重情况下，还会影响井下工作人员的安全。很多煤矿使用的用电设备均为感性负荷，无形中增加了电能损耗和电压损失，如：三相异步电动机变压器就存在大量的感性负荷，直接造成配电系统中无功功率的消耗，产生剧烈的电压波动，最终影响供电质量。这些现象在大功率电动机的使用上更为显著。由此可知，当前煤矿井下供电系统运行存在问题，需要采用科学合理的办法，保证供电系统的问题稳定运行。
2无功补偿技术的实用优势
由于在煤矿供电系统的使用过程中，其电力负荷通过外部环境的变化而随时变化，进而导致在系统运行中的无功功率也处于随时变化的状态中。该种动态变化的情况出现导致在电力系统的实际运行中需要对动态变化中的电压、电流进行平衡补偿，进而促使电力系统需要具有动态补偿功能。而在无功补偿技术的应用中由于其自身带有该种动态补偿的的优势，故煤矿供电中对无功补偿技术进行科学的应用。在对煤矿供电系统中无功补偿技术的使用优势进行详细分析过程中，得出其对系统的运行效率与应用效果具有提升的作用，本文将从以下几方面对无功补偿技术的使用优势进行详细分析与研讨：①无功补偿技术可以对系统运行中的动态无功复合功率因数进行科学的校正。利用无功补偿技术对动态无功负荷的功率因数进行校正，可以保障煤矿供电系统的正常运转，进而避免在系统运转中出现电压损号以及电压不稳定的状况。②无功补偿技术的应用能够保障煤矿供电系统使用中的电压稳定。由于无功负荷与电压损耗两者之间息息相关。故而无功负荷的状态对于电压质量情况具有较大的影响。无功负荷的状态良好将避免出现过大的电压损耗，进而避免电压质量较低的问题出现。无功补偿技术的发挥与应用能够在极大程度上对煤矿供电系统的电压进行稳定化处理，进而保证煤矿供电系统使用过程中的安全性以及可靠性。
3无功补偿技术的原理和类型
3.1无功补偿技术的原理
无功补偿是一种能量转化技术，能够弥补被感性负荷吸收掉的无功功率。煤矿电力系统中存在大量的感性负荷，这些感性负荷会吸收一部分无功功率，功率不足的情况下，电力系统会出现不同相的电流电压，继而导致相位差的出现。将供电系统中的电路和具备容性功率的装置进行并联，让其和感性负荷装置存在于同一电路中，感性负荷和容性功率相互吸收能量，就能够实现能量的转换，感性负荷吸收掉的无功功率减少，电压、电流之间的相位差也会相对减少，功率因数也会得到全面提高。
3.2无功补偿技术的补偿方式
无功补偿技术根据不同的补偿位置可分为集中补偿、分散补偿、就地补偿三种补偿方式。1集中补偿的利用率较高、维护方便，事故较少，能够有效减少供电系统中配电网、用户变压器等方面的无功负荷，还能够减少部分专用线路中的电能损耗。因此，集中补偿方式的补偿装置通常安装在地区变电站的母线上，也可以安装在高压供电用户降压变压所的母线上。2分分散补偿能够提高功率因数，从根本上降低线路电流，达到减少线路损失的目的。分散补偿装置会被分散安装到不同配电线路的干架或低压侧用户的各支路配电母线上，比如在10kV电网或3．3kV配电线路上，实现分散补偿。3就地补偿装置最为常见，直接被安装在用电设备附近，通过和电动机的供电回路并联，实现无功补偿。在三种补偿效果中，就地补偿的节能效果和节电效果最佳，也是效率最高的补偿方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个过程中，因为能量交换的距离较短，想要最大程度的降低线路电流，就要采用这种节能效果。
3.3无功补偿技术的类型
1MCＲ型SVC无功补偿装置，在控制回路中能够对时间常数、耗能、动态响应等速度上进行补偿。相比较而言，这种补偿装置的应用效果较差，在使用过程中可能会引发谐波电流的产生，应用情况相对较少。2自动投切电容器型SVC装置基于真空断路器原理，通过无功变化自动投切电容器实现动态无功补偿。动态无功补偿装置应用在滤波支路中，还会降低开关重燃的可能性，避免给设备造成损坏，影响供电系统的正常运行。
4多种无功补偿技术在煤矿供电中的实际应用
4.1MCR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[1]。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。
4.2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。
4.3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。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。
5结论
本文通过对无功补偿技术的实用优势进行简单概述，进而分别从MCR型SVC、TCR型SVC、TSC型SVC三方面对多种无功补偿技术的应用进行详细的研究与分析。经过本文对课题内容的研究结果表明，在当前无功补偿技术领域中依旧存在较多问题。因此，在未来的研究生活中还应进一步对课题领域领域进行详细的研究与探讨，希望本文能够为无功补偿技术在煤矿供电中的应用研究提供几点可行性建议，并为无功补偿技术的发展与选择提供促进作用，为煤矿供电事业的发展提供推动作用。
参考文献：
[1]黄磊.浅谈煤矿供电SVG无功补偿技术[J].能源与节能，2017（12）：123-124.
[2]王旭伟.无功补偿技术在煤矿井下供电系统中的应用[J].机电工程技术，2017，46（09）：122-123+162.
[3]魏志鹏.煤矿供电SVG无功补偿技术的研究与应用[J].山东工业技术，2017（16）：92.
[4]李剑峰.煤矿供电系统无功补偿技术的研究与实践[J].电源世界，2017（05）：44-49.
论文作者:陈江1,陈洪飞2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
标签：供电系统论文; 技术论文; 煤矿论文; 装置论文; 电压论文; 负荷论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第20期论文;