煤矿供电系统谐波的危害及治理.pdfVIP

煤矿供电系统谐波的危害及治理 吴建芳 (邵武煤业有限公司 福建邵武 354000) 摘要 变频设备、整流设备等 电力半导体装置在煤矿供配 电电网中广泛地使用．这些非线性设备是煤矿供 电系统的谐波 源，分析谐波对煤矿供 电系统和煤矿设备造成的危害．提 出治理谐波的有效措施 关键词 煤矿 供 电 谐波 危害 处理 中图分类号 ：TD68 文献标识码 ：A 文章编号：1672—9064(2014)04—036-02 煤矿属于高危险行业。电能质量的好坏，直接影响到煤 增加寿命缩短 ：谐波电流和电压会造成电动机铁损和铜损的 矿生产经营和生产安全 谐波 问题一直是电能质量的主要 问 增加引起额外温升 ．导致 电动机效率降低 ．同时还产生附加 题 ，哪里有供配电系统哪里就有谐波 谐波的危害人的肉眼 转矩增加噪声 ．造成电动机振动而降低使用寿命 ：谐波会造 感觉不到，也感受不到，但谐波切实影响了人们的身心健康。 成 电容器过 电流．使 电容器与供配 电系统产生并联谐振或串 谐波 电流会在公用电网引起电压畸变 ．也会对企业 内部 电网 联谐振，这将造成电容器迅速发生故障。同时，电容器会放大 其它电气设备产生不利影响，甚至造成危害 治理好谐波 ，不 谐波 ．增大谐波对矿井供配 电系统的影响：在导体中非正弦 仅能减少成本 、节能降耗 ．而且还能延长设备使用寿命 。 波电流与具有相同方均根值的纯正弦波电流相比．会引起额 1 谐波的产生 外温升。减小额定载流量 ，引发导体绝缘破坏或烧毁 ：此外 ， 谐波是指对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解．除 谐波会对通讯和信息系统产生干扰 ．降低信号的传输质量． 了得到与电网基波频率相同的分量。还得到一系列大于电网 不仅影响声 、像的清晰度和信息传输的准确性 ．严重时还会 基波频率的分量 ．这部分电量被称为谐波 谐波实际上是一 造成设备损坏 ，危及人身安全 ；另外 。矿井供配电系统中的谐 种干扰量 ，使 电网受到 “污染”。其频率范围一般为 2≤n≤ 波电压和电流 ．会导致供配电系统 中各类保护及 自动装置产 40。谐波主要由谐波电流源产生．当正弦基波电压施加于非 生误动或拒动 ，破坏微机保护 、综合 自动化装置，还会使仪表 线性设备时．设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流 和电能计量出现较大误差．谐波如果不经过治理直接进入上 因此发生畸变 ．谐波 电流注入到煤矿电力系统中．这些非线 级电网。将会给 电网带来严重的谐波污染 性设备就成为煤矿供 电系统的谐波源 例如为矿井提升机、 3 谐波治理 通风机 、主排水泵、带式输送机 、架线式电机车等设备。 在一个理想的交流 电网中．各相电压随时间作周期性变 2 谐波的危害 化 ，并且呈正弦波形 ，煤矿企业或其他用电企业 。都非常希望 (1)谐波对煤矿供 电网络的危害。煤矿供 电网络谐波的 电压保持理想正弦波形 故谐波治理可采取避免或补偿已产 危害 ．主要是造成设备寿命缩短 ，接地保护功能失灵，线路和 生的谐波方法 在矿井供配 电系统中．应积极采取消除或抑 设备过热．电网的功率损耗增加 ，遥控功能失常等 ．还会引起 制谐波危害的防范措施 变电所局部的并联或串联谐振 ．造成电力互感器 ．变电所系 (1)电力电缆的选择。电力电缆品种规格繁多 应用范围 统中的设备和元件产生附加的谐波损耗 ．使造成供电网络设 广泛。在矿井供配电系统电力电缆截面的选择中．不能只考 施损坏 、元器件老化 ，造成电子保护装置误动作，增大附加磁 虑装备方便性和降低设备成本．应根据 电力电缆的应用场合 场的干扰等。当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同 及应用要求 ．并结合谐波引起 电缆发热的危害而选择 电力电 次谐波 电流分量