摘要：在整个电力系统架构当中，电能凭借自身正弦波形的电流，以及恒定且单一的工频频率，而向用户持续、高速供电；但需要指出的是，伴随大型电弧炉、变频装置、整流设备等非线性设备使用数量的日渐增多，电网在具体的波动性、非对称性、非线性上，变得越发的突出与严重，因而导致电力系统电压以及电流波形出现不同程度的畸变，引起电能下降。现阶段，许多电力企业非常注重电能质量的控制与管理。本文首先对煤矿供电系统的基本结构、特点作一分析，探讨了电能质量指标、需要解决的问题及社会效益，望能为此领域应用研究有所借鉴。
关键词：电能质量；煤矿供电系统；监测
我国是煤炭生产、消耗大国，煤矿能源在整个石化能源使用中，占据着较大比重。所以，煤矿产业发展的好坏，会对我国整个国民经济及社会发展带来直接影响。当前，不管是在居民使用上，还是在大型发电厂用煤上，均有着比较强的依赖性。需要指出的是，当前在开采煤矿上，多用各种电气设备来实施，所以，电力的稳定、安全供应，对于煤矿生产、开采，尤为重要。但需强调的是，受煤矿企业自身特点影响，在其生产负荷当中，往往会含有大量的冲击负荷，且当原煤在具体价格上发生改变时，与之相对应的负荷水也会有比较大的波动；此外，因冲击负荷、负荷分布不平衡等因素的综合影响，会降低煤矿用电的电能质量，这除了会对煤矿矿井当中电气设备的正常、安全运行造成影响外，还会使煤矿供电网络在具体网损出现增加情况，因而对企业生产会带来不利影响。本文结合实际情况，就电能质量监测在整个煤矿供电系统中的实际应用作一探讨。
1.煤矿供电系统的基本结构
针对煤矿供电来讲，其主要由两部分组成，其一为配电网，其二是高压供电网；而针对其中的供电网来分析，通常情况下，是自大电网架构中的35kV出线部分，延伸至煤矿供电区所对应的6kV出线部分；对于此部分来分析，其主要包含变电站、输电线路及二次保护装置等，有着比较简单的结构。但需要指出的是，针对煤矿供电体系中的配电网络而言，其有着比较复杂的结构，其主要有两部分构成，即井上、井下。针对井下部分来讲，其比较复杂，在具体用电负荷上，会依据煤矿开采情况的不同，而发生改变，此外，配电网络也会伴随其而改变；而针对那些需要用电的电气设备，同样会伴随工作的持续进行，而发生移动或变化。因此，为了能够从根本上为煤矿提供安全供电，通常会采取逐级供电方式，通常会把它划分为三个层级来实现供电。针对煤矿供电系统而言，其自身实为一个同一种横踢，主要由一次设备（如输、供、配电等）及二次设备（如信号控制操作、保护装置等）构成，能够为煤矿生产提供可靠且全面的电能供应。
2.煤矿供电系统的基本特点
针对煤矿供电系统而言，其在具体结构上，主要具有如下特点：（1）开放性。需要指出的是，因煤矿在生产、挖掘方面，会伴随所处外部环境的改变而发生变化，所以，不管是在井上作业，还是在井下作业，均需要保持电力的畅通；还需要说明的是，在电能的输送上，需要与设备需要保持密切联系。因此，对于煤矿的整个生产过程而言，其实为一个更具开放性的生产过程，具有开放性特点。（2）动态变化。不管是在短期上，还是从长远角度来讲，此系统均呈现出持续、动态化变化的状态。基于短期层面来分析，因煤矿作业并非一成不变，在具体的负荷特性上，具有间歇性负荷。而基于长远层面来考量，因煤矿开采受制于矿脉的分布，因此，与之相对应的煤矿供电网络，也随之而出现改变。煤矿无论是在短期的用电负荷上，还是在长期性的平均负荷上，均发生了根本性变化，因而具有动态特性。（3）非线性。现阶段，在煤矿开采过程中，已经运用了许多新技术，而与之相对应的便是各种电力电子设备的广泛应用，突出表现为系统当中负荷的非线性。针对此些非线性设备来讲，其在煤矿供电系统当中的应用，能够对其电能质量产生直接影响。（4）非均衡性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因煤矿供电有着比较庞大的网络，各节点当中无论是在负荷大小上，还是在接入网络位置上，均存在较大差异，因此，煤气在电压大小上，也会存在差异，因此，其具有非均衡性的特点。
3.电能质量指标
所谓合格的电能指标，实际就是向各种敏感设备所提供的电力，以及煤气设置的接地系统，都与此设备的日常运作需要相适应。当前，伴随电力电子装置等非线性复杂的大范围运用，各种精密、复杂、先进的用电设备在各领域、各行业中得到广泛应用，有力推动着电力企业电能质量的提升。伴随电能在具体使用范围上的日渐扩大，许多电力用户的不断涌入，形成了强烈冲击，且造成了不同程度的非线性符合。受上述因素的影响，势必会带来各种电能质量问题，如电压下降、频率偏差、断电及瞬时脉冲、谐波、电压切痕、欠电压等。如果出现电能质量问题，那么会较大程度影响到对电网及用户设备等，表现为：（1）电压波动。会造成电动机在具体转速上，出现不均衡情况，因而会对电动机的正常运行造成威胁，对产品质量造成影响，引起照明闪变，降低功效。此外，如果出现电压闪变或波动情况，会干扰数字系统，引起误动。（2）增加电网谐波含量。缩短电气设备的实际寿命，出现损坏情况；增加王孙，诱发谐波谐振；此外，还有可能造成自动装置误动、继电保护等。（3）三相电压不平衡。会引发电机附加振动力矩，增加变压器漏磁，局部还会出现过热情况，增加电网线损等。
4.问题解决
针对上述情况，需要能够根据现实需要，将煤矿供电质量当中所存在的各种问题给检测出来，及时制定各项措施加以补救，最大程度提高煤矿的电能质量。对此，可根据现实情况，运用电能质量分析仪来解决此操作。针对电能质量分析仪来讲，其实为一种能够准确记录电流质量、电压质量的一种电力测量仪器。其除了能够根据现实需要，对故障现场、电源质量问题给及时捕捉到，而且还能为电能质量的提高，提供决策指导与性能评估。还需要说明的是，质量分析仪还能对电压、频率、电流、功率因数等进行检测，且依据为依据，绘制曲线图，自动统计不合格率。
5.社会效益
6.结语
综上，在整个煤矿供电系统架构当中，通过监测电能质量，尤其是使用质量分析仪，除了有助于技术人员整体劳动强度的降低，而且还能提高整个电网电能质量的监管水平，准确且全面的检测谐波，获得更好的经济效益与社会效益。
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作者简介：代鹰（1990-04-13），男，汉族，陕西省西安市，电工，助理工程师，本科，研究方向：煤矿电力系统电能管理系统设计。
论文作者:代鹰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
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