龙固选煤厂无功补偿系统的研究与应用

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1、龙固选煤厂无功补偿系统的研究与应用孔磊贺娟武金龙新矿集团山东新巨龙能源有限责任公司摘要：随着龙固选煤厂的发展，牛产系统对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。在选煤厂采取有效的无功补偿措施，提高系统功率因数是选煤厂电网安全稳定、经济运行的重要保障。关键词：电能质量;无功补偿;研究应用;作者简介：孔磊（1978-），男，山东济宁人，助理工程师，目前就职于山东新巨龙能源有限责任公司选煤厂，机电技术员，担任选煤厂电工组组长。收稿日期：2017-06-21ResearchandApplicationofReactivePowerCompensationSysteminLon

2、gguCoalPreparationPlantKongLeiHeJuanWuJin-longShandongNewDragonEnergyCo.、LTDofXinwenCoalMinieGroup;Abstract：WiththedevelopmentofLonggucoalpreparationplant,theproductionsystemhashigherandhigherdemandofpowerqualityandreliabilityofpowersupply.Therefore,inthecoalpreparationplant,effective

3、reactivecompensationmeasuresshouldbeadoptedtoimprovethepowerfactorofthesystem,whichisanimportantguaranteeforthesafeandstablepowergridandeconomicoperationofthecoalpreparationplant.Keyword：powerquality;reactivecompensation;powerfactor;Received：2017-06-21龙固选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂，系统配置能够满足1000万t/a的

4、生产需要。因其生产规模较大，自动化程度较高，选煤厂负荷中存在大量的变频器、电弧炉等无功负荷，产牛大量的谐波电流，导致选煤厂电网系统中功率因数较低，不能充分利用变压器设备的容量，使电能质量下降，造成电气设备过热、产生振动和噪声，并使设备绝缘老化、使用寿命缩短、真至发生故障或烧毁，给选煤厂配电网带来额外负担，影响选煤厂设备经济、安全地运行。在煤炭形势严峻，集团公司大力倡导节支降耗的形势下，采取合理有效的无功补偿方案的需求变得越来越重要。1无功补偿基本原理所谓无功补偿，就是将容性阻抗装置和感性阻抗装置通过并联或者串联的方式连接到电网系统中，则电网系统中感性负荷所需的无功

5、由容性补偿装置提供，从而保证了电网系统中感性负荷的正常运行。2无功补偿设计方案确定根据选煤厂现场实际情况及调研研究，设计方案采用TSF-AUR型低压动态无功补偿及滤波的方式。低压TSF即晶闸管投切滤波回路，主要应用于低压设备的分散无功补偿，通过晶闸管投切电抗器和电容器的串联回路，实现单调谐滤波回路滤除高次谐波并进行无功补偿的目的。TSF-AUR运行方式为通过控制器检测系统内的感性无功，控制电容器滤波回路的投入与切除，当功率因数低于控制器设定下限开始投入滤波回路，高于设定上限则切除滤波回路。2.1基波补偿容量确定基波补偿容量计算公式为:式中:P-有功功率，kW;无功

6、补偿前的功率因数角；©2-无功补偿后的功率因数角。龙固选煤厂为10kV进线，主要负荷为4台2000kVA变压器，根据负荷特性及工程经验，补偿前测试的功率因数为0.86,补偿后功率因数按0.95计算，经双方协商，最终确定每台2000kVA变压器无功补偿装置基波容量为：1150kvaro2.2安装容量确定由于滤波器需要吸收大量的高次谐波，所以滤波电容器必须有足够的过载能力，才能承受谐波注入后的电流冲击，这就要求必须人为提高屯容器的额定电压，运行过程屮降容使用，才能保障电容器长期使用。因此，电容器电压的选择至关重要，电压过高，容量大量损失，经济性难以保障；电压过低，如果

7、谐波大量注入，乂不能保障电容器的使用寿命。因此，综合上述因素，最终确定每台2000kVA变压器电容器安装容量为1380kvaro2.3无功补偿及滤波装置具体说明1台2000kVA变压器:安装1套滤波装置，安装容量1380kvar,设计精补回路2条、5次滤波回路1条、7次滤波回路1条，具体配置参数如表1。表1无功补偿装置配置参数下载原表TSF-AUR型动态无功补偿及滤波装置能向系统提供容性无功功率，同时有效滤除电力系统高次谐波，其基本原理图如图1。图1设备基本原理图卜载原图3应用效果仃）提高了供电质量。根据测试数据分析，补偿前的功率因数为0.86,电流为1590A;

8、补偿后的功