對煤礦供配電系統諧波危害及治理的幾點思考

孟濤

摘要：煤礦企業是促進我國經濟發展的主要企業之一，也是人們生活中不可缺少的一項重要能源。目前，隨著煤礦供配電系統諧波污染問題的日益加重，不僅導致了供電線路的供電質量下降，而且還會給設備的安全運行造成一定程度的影響。因此，如何對煤礦供配電系統諧波的危害進行治理已經成為了企業相關部門所面臨的一項重大課題。本文通過對我國煤礦供配電系統中諧波的主要來源及危害進行分析，并在此基礎上探討相關的防治措施，以此來將由于諧波產生而給企業造成的損失降到最低，促進煤礦企業的可持續發展。

關鍵詞：供配電系統 諧波危害 治理措施

隨著我國煤礦企業發展腳步的不斷加快，越來越多的先進設備被投入到煤礦企業的發展中，這種情況下，某些設備所承擔的電壓和電流就會有所增加，從而導致波形畸變，即增加了諧波。諧波的存在不僅會影響到設備的正常運行，給設備造成一定程度的損壞，而且還會因為輸電線路損壞而出現自燃的現象，這對煤礦企業來說是致命的。因此，為了能夠將隱患降至最低，相關工作人員就必須在充分認識諧波危害的基礎上，對其采取相應的治理措施，從而確保煤礦企業的穩定發展。

1 諧波的主要來源

就我國目前電網的構成環節來看，主要包括發電、輸電、配電以及用電等幾個環節，無論是哪一個環節，都有可能產生諧波，其中產生諧波概率最大的就是用電環節。近幾年來，隨著煤礦供配電系統諧波污染問題的逐漸加重，相關工作人員對其主要來源也進行了深入的研究，研究結果表明，在煤礦供配電系統運行過程中，諧波的產生主要來自非線性負荷用電設備。變壓器就是諸多非線性負荷用電設備中的一種，由于變壓器在運行過程中，具有內鐵心飽和，磁化曲線的非線性等特點，從而導致磁化電流呈尖頂性，內含大量奇次諧波，而諧波產生的大小直接取決于變壓器的鐵心飽和度。除了變壓器之外，煤礦電力系統中還存在很多非線性負荷用電設備，比如說礦井提升機、通風機、帶式輸送機以及架線式電機車等。煤礦電力系統在運行的過程中，為這些負荷提供的是正弦波形的電壓，但是這些設備真正取用的確實非正弦波形的電流，而構成這種非正弦波形的電流正是基波和與基波頻率成整數倍的諧波。

2 諧波所產生的危害

電力系統安全、穩定的運行對煤礦企業的可持續發展具有重要的作用。在系統運行過程中，一旦出現諧波電流和諧波電壓，那么勢必會導致固定頻率的電網受到污染，使其無法正常運行，經總結，諧波所產生的危害主要體現在以下幾個方面：

首先是給我公用電網元件帶來的危害，公用電網元件如果受到諧波的污染，那么就會導致系統中發電、輸電以及用電設備的性能大大降低，不能將自身的作用最大限度的發揮出來，而當諧波極為嚴重的時候，還會導致設備出現故障，從而無法正常工作，阻礙煤礦企業的可持續發展。其次是給變壓器帶來的危害，煤礦電力系統運行過程中涉及到許多電力變壓器，諧波一旦出現，就會導致變壓器設備局部過熱的現象，致使設備壽命縮短。據不完全統計，由于諧波產生而導致的設備損壞已經達到了80%以上。最后是對通信信號產生的危害，電力系統中一旦有諧波產生，通信信號就會產生干擾，通信質量也就會隨之下降，使通信系統無法正常工作，導致傳送信息丟失。

3 諧波的治理措施

既然諧波對電力系統所產生的危害是多方面的，那么在對其治理措施進行制定的時候，也應該從多個方面進行考慮。根據我國目前煤礦發展的實際情況來看，對于諧波的治理措施可以從以下幾個方面進行考慮：

首先要合理選擇變壓器，變壓器在煤礦供配電系統中占據著重要的位置，因此，根據煤礦企業的實際情況來對變壓器進行合理選擇是非常重要的。變壓器主要可以分為Y/△的接線和△/Y的接線兩種，前者能夠阻止不平衡電流和3的倍數次高次諧波電流從副邊繞組傳到原邊的配電系統中，而后者則能夠阻止不平衡電流和3的倍數次高次諧波電流從原邊傳到副邊繞組的配電系統中，就我國目前煤礦企業變壓器的選擇現狀來看，其主要采用的是△/Y的接線。

其次要加裝靜止無功補償裝置，在煤礦供配電系統中，很多設備都會產生諧波的現象，比如說礦井提升機、帶式輸送機、架線式電機車等，這些設備除了產生諧波外，往往還會引起供電電壓的波動和閃變，有的還會造成系統電壓三相不平衡，嚴重影響公用電網的電能質量。在諧波源處并聯裝設靜止無功補償裝置，可有效減小波動的諧波量，同時，可以抑制電壓波動、電壓閃變、三相不平衡，還可補償功率因數。最后要根據煤礦電力系統的實際情況，在變頻器的輸入側加裝適當的電抗器，這樣也能夠在一定程度上降低諧波電流的產生。

4 結語

綜上所述，隨著煤礦企業在我國經濟體制建設中地位的不斷提升，煤礦供配電系統諧波的防治也成為了相關部門所高度重視的一個問題。為了確保煤礦供配電系統能夠始終處于正常運行的狀態，在未來的時間里，相關工作人員一定要充分掌握系統諧波出現的原因，然后，采取針對性技術措施進行防治，以此來確保煤礦電力系統安全穩定的運行，從而促進我國煤礦行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]秦臘元.煤礦供配電系統諧波的危害及治理[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2011（03）.

[2]張偉.礦山電力系統的諧波分析與治理措施[J].煤礦機電，2009（03）.

[3]杜哲，閆高峰，栗帥，徐斗斗.煤礦電網諧波的危害及其有效抑制[J].商業文化（下半月），2011（03）.