矿用一般型高压动态无功补偿和谐波治理装置探究和应用

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1、矿用一般型高压动态无功补偿和谐波治理装置探究和应用【摘要】针对目前煤矿井下高压供电系统存在的功率因数过低、谐波含量高、电压波动大等电能质量问题，本文设计了一套以全控桥静止型无功补偿技术（SVG）为核心，采用H桥链式功率单元级联技术的高压动态无功补偿及谐波治理装置；完全避免采用传统补偿技术带来的补偿输出滞后、过补或欠补影响电压稳定、补偿能力受电压变化影响降低等固有缺陷。最后，以东滩煤矿井下实际电网为例进行测试表明，加装该补偿装置以后，电网电压波动减少，功率因数明显提高，波形畸变基本消失，验证了系统的可行性和优越性。【关键词】高压；无功补偿；谐波治理；H桥链式Mining

2、GeneralTypeHigh-pressureDynamicReactivePowerCompensationandHarmonicControlEquipmentResearchandApplicationXIANGLong-yang1WANGJin-quanlLIUWen-wei1ZHANGMinglLUYan_ling2(1.YanzhouEasternElectromechanicalCo.，Ltd.,ZouchengShandong273500,China；2.YankuangLightAlloyCo.，Ltd.，ZouchengShandong27350

3、0，China)[Abstract]Thepowerqualityproblemsexitstheundergroundhighvoltagepowersupplysystemforthecurrentmine,comprisesthelowerpowerfactor、highharmoniccontentandvoltagefluctuations.Tosolvethisproblems,aequipmentbaseddynamicreactivecompensationandharmoniccontrolofhighvoltageforstaticvargener

4、atortechnology,inwhichtheH-bridgepowerunitconcatenationchainareused,isdesigned；avoidingcompletelythevoltagestabilityowningtothecompensationcompensatedoutputlag,overorunderanddecreasingthecompensationabilitybyvoltagevariationswhenthetraditionalcompensationtechnology.Atlast,Testingresults

5、andpracticaloperationofactualminepowerdistributionnetworkforDongtanminecontrolledbythedesignedsystemshowthatthevoltagefluctuationismitigated，powerfactorobviouslyimprovedandthewaveformdistortionbasicallydisappears,thereforethedesignedcontrolsystemisfeasibleandsuperior.【Keywords]Highvolta

6、ge；Varcompensation；Harmoniccontrol；Hbridgechain0引百近年来，随着现代矿山生产模式向大型化、集约化发展，煤矿井下机械化程度不断提升，大功率电气设备大量使用，供电线路随采掘面不断延伸而加长，使得各种感性负荷与地面电网供电电源间存在着大量无功功率［1］。引起井下高压供电系统电压下降幅度大，冲击压降大，电压波动大，功率因数低，线路末端电压低等电能质量问题，从而造成电气设备启动和运转不正常、设备和线路损耗增大过热、电气事故频发等情况；再加之电力电子设备等非线性装置在煤矿井下的大量使用，除消耗大量无功功率外，还产生大量的谐波危害，造

7、成电子设备或开关误动作或损坏，引起电子元器件或用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命，甚至被损坏。无功功率和谐波存在产生的这些危害日益明显，已经对煤矿井下电网安全和用电设备安全造成明显影响，成为困扰广大煤矿供电管理技术人员的难题，对其进行有效治理也成为迫切需求［2］。针对上述煤矿井下高压供电系统存在的供电质量问题，本文基于DSP核心控制技术采用H桥级联电气拓扑结构研究设计了矿用一般型高压动态无功补偿及谐波治理设备。本文所研究的系统真正解决了煤矿井下高压配电系统长距离供电存在的重大产业技术难题，填补了国内此项技术在矿井高压电网领域应用的空白。相对