談邢東礦電力系統綜合節能改造

摘要：邢東礦利用諾比節能技術，對所使用的生產性用電系統進行改造，通過采用高頻電力電子開關變換技術、模擬和數字混合電路技術，用于動態抑制諧波、補償系統三相不平衡，有效抑制了電壓波動和閃變并增強了系統穩定性，提高了供電質量，避免了電壓跌落、浪涌、電壓脈沖與瞬時供電中斷等情況的出現。

關鍵詞：礦井 電力系統 節能改造

隨著社會經濟發展和高科技設備的廣泛應用及用戶對供電質量要求提高，電能質量問題日益突出，諧波污染和電壓暫降是較突出的兩個方面。同時能源與環境污染問題是當代世界各國面臨的重大社會問題之一。能源是現代社會和生活的物質基礎。現代文明是建立在對能源和物質大量消耗的前提下。當今世界能源緊缺，電力供需矛盾是制約中國經濟發展的重要因素，為使中國的國民經濟走上持續發展的健康軌道，能源節約成了當今需要解決的一個重要問題。

1 邢東礦電力系統存在問題

邢東礦配電網的變電電壓等級為35KV/6KV/380V、35KV/6KV/690V，全部采用放射狀接線方式。根據電能檢測結果，部分線路上諧波含量較為嚴重，末端設備功率因數較低?？赡軙霈F如下幾個問題：

①在負載適中情況下的變壓器過熱現象。

②電動機的損耗加大。

③諧波會引起相線的額外損耗，導致電能質量的嚴重下降和電能的額外損失。

④設備的利用率低、耗電高等現象。

2 改造的目的及意義

目前邢東礦電能質量問題主要由非線性負荷引起，例如沖擊性無功負載會使電網電壓產生劇烈波動，降低供電質量。隨著電力電子技術的發展，由非線性負荷引起的電能質量問題，已成為電網的主要諧波污染源。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，使絕緣老化，壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波還會引起電力系統局部發生并聯諧振或串聯諧振，使諧波含量被放大，致使電容器等設備燒毀。目前諧波與電磁干擾、功率因數降低已并列為電力系統的三大公害。

此次綜合電能質量改造可以有效地抑制供配電系統中的高次諧波問題，進而提高了設備的功率因數，使得改善供電質量和確保電力系統安全、穩定、經濟運行。

3 改造內容及方法

邢東礦所使用電力系統為生產性用電系統，其主要設備為：主提升機、通風機、壓風機等設備組合而成，根據儀器檢測結果系統設備產生的諧波、浪涌較為嚴重，整個用電系統效率較低。主要研究消除設備產生的諧波和浪涌，提高功率因數，消除電磁干擾，諾比節能與電能質量治理綜合產品福諾斯Fullcos power，采用高頻電力電子開關變換技術、模擬和數字混合電路技術；用于動態抑制諧波、補償系統三相不平衡、電壓跌落、浪涌、電壓脈沖與瞬時供電中斷以及快速系統對無功功率的需求，抑制電壓波動和閃變并增強系統穩定性。

通過研究，由技術人員進行檢測，根據檢測結果，制定綜合電能質量改造使用的原理為：檢測補償設備的電壓和電流（如圖a），經指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號（如圖b），該信號經補償電流發生電路放大，得出補償電流，補償電流與負載電流中要補償的諧波及無功等終變成純凈的只有基波成份的電源電流（如圖c），以此來提高整個用電系統效率。

4 結語

通過對邢東礦電能綜合節能降耗技術研究并對電能質量改造，從高低壓系統電機負載能效治理和電能質量治理兩方面綜合進行規劃設計，用以減小設備耗能和消除系統諧波。同時針對存在電能質量問題的總線采用電能質量控制進行治理。對系統單機容量小，數量多而且活躍的負載設備采用二到三級布控的形式布控治理，采用高頻電力電子開關變換技術、模擬和數字混合電路技術。最終達到消除用電污染，降低使用成本，提高設備使用效率和節能降耗的目的?，F已在該礦井主副井絞車房、主井生產系統、扇壓風機房、35KV變電站正式投運，高次諧波得到了有效的清除，從而凈化了電網環境，設備功率因數也由過去的0.9提高到了現在的0.93。

參考文獻：

[1]江勇.關于智能電網的研究及智能電器節電系統的設計[J].科技資訊，2010（35）.

[2]龐海青.談沙曲選煤廠電力系統節能改造[J].山西能源與節能，2009（04）.

[3]李繼德.企業節電技術措施、方法分析[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2008（09）.