使用无功补偿的意义
2007年7月国家发改委、国家环保总局下发了(发改能资【2007】1 456号)《煤矿工业节能减排工作意见的通知》第十二条明确规定：煤矿宜采用动态无功补偿和就地无功补偿。矿井平均功率因数不得低于0.9。
随着现代化矿井快速发展，机械化程度不断提升，大功率电机大量使用，普通应用电子原件产品，各种感性负荷及用电设备与地面电网供电电源之间必然循环着大量无功功率，同时产生各类谐波，造成供电质量恶化和电能严重浪费，直接影响电网及用电设备正常运行。
采用无功补偿后具有如下意义：
1、降低无功损耗，减少电能浪费
采用补偿后，系统功率因数提高，使变压器及供电线路中电流下降，降低了无功损耗，达到节能降耗的目的。
2、提高功率因数
用容性无功电流就近实时抵消负荷产生的感性无功电流，达到提高井下供电系统功率因数的目的。
3、治理谐波，净化井下电网
各补偿支路具备限制涌流，治理谐波的功能，达到装置内电气元件安全运行和净化井下电网的目的。
4、提高了供电系统的利用率
井下用电设备与地面电源之间存在大量往复循环的无功功率，这些无功功率必然占用供电系统许多容量，造成供电线路带负荷能力下降，井下变压器容量利用率下降，各级控制开关带载能力下降，加装无功补偿后，使井下变压器视在功率接近于有功功率，有效提高了视在功率利用率，供电线路及各级控制开关因减少了无功电流，大大提高了承载能力。
5、)稳定电网电压
井下感性负荷大量产生无功功率，必然导致供电系统电网电压波动。无功功率大，电网电压波动幅度大，无功量变化频率快，电网电压波动频率随之加快。安装使用无功补偿后，将大部分无功功率就近补偿，势必导致供电网无功功率显著减少，减小了电网电压及井下变压器二次电压波动范围。
6、减少电气事故率，延长设备使用寿命。
变压器、供电线路、各级控制保护开关及供电系统所有主回路连接点的温升与流过该系统的视在电流成正比，视在电流大，必然导致温度升高快，温度超越绝缘强度后，势必引起老化、接地、放电、弧光短路等各类事故，甚至引起漏电伤人，导致设备寿命缩短，维修工作量加大，增加维修资金支出，缩短设备更新周期，增加设备投资费用。经无功补偿后，系统视在电流下降30％左右，所有电气设备承受实际电流减小，减少了因电流大造成各类电气事故的几率，事故率下降必然提高设备的开机率，减少事故处理时间必然增加正常生产时间。总之，安装补偿达到了减少费用，节约投资，减少事故，增产增效的目的。
矿用隔爆型动态无功补偿装置综合经济效益分析（以某矿井下实际供电系统为例）
1、供电系统概叙
6KV高压从地面变电站经ZQ3×120㎜共5000m铠装电缆途经中央变分开关送到采区变电所。采区变电所分别送出三路负荷，二路将6KV高压送往综采
工作面移动变电站，距离2000m，另一路送往综采工作面运输巷机头配电点，距离800m，电缆均为ZQ3×50㎜。工作面移动变电站安装有两台1250KVA变压器，1号变压器负荷有采煤机、转载机、破碎机共970KW；2号变压器负荷有运输机、液泵、水泵共935KW；皮带头配电点干变容量为800KVA，负荷2×315KW皮带运输机。3台变压器二次电压均为1140V，要求由0.65经补偿后到达0.96。
2、补偿前后电流计算（按额定功率60%计算）
● 变压器一、二次侧补偿前电流计算，公式：
、
、
、
● 补偿后电流计算
、
、
、
3、补偿后，减少的供电线路功率损耗计算：
公式：
●从移动变电站到采区变电所
、
、
、
●从采区变到地面变电站
●供电线路总损耗
4、补偿后，减少的变压器功率损耗计算
公式：
其中：——有功短路损耗，具体数值查阅煤矿电工手册
——无功短路损耗
若变压器额定容量为1250KVA时：则
若变压器额定容量为800KVA时：则
——变压器短路电压百分数
、
、
、
注：——取额定功率的70% ——无功经济当量
5、节省电能经济效益计算
●全系统补偿后节约为：
●全年节约用电量为：
●全年共节省资金约：
6、结论
一个总负荷为2535kw的综采工作面，加装三台无功补偿后，全年节约费用为440300元。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 煤矿电气防爆安全知识正 式版
煤矿电气防爆安全知识正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过 程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 一、煤矿机电安全知识 1、煤矿五大自然灾害是什么？瓦斯的主要成分是什么？瓦斯爆炸的三个条件是什么？ （1）水、火、瓦斯、煤尘、顶板是煤矿的无大自然灾害。 （2）瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），俗称沼气，此外还有氮气、一氧化碳、硫化氢等，瓦斯中甲烷含量一般在83%以上。 （3）瓦斯爆炸的三个条件是：a、瓦斯达到一定的浓度，一般为5%-16%，低于5%或高于16%只能燃烧。但当混合气体中有
煤尘时，会使爆炸下限下降，这是因为煤尘在300-400℃时能释放出大量可燃气体。 b、有火源，一般温度在650-750℃之间， c、氧气含量，混合气体中氧气含量在12%以上时就有可能引起瓦斯爆炸。 2、矿用电气设备防爆的重要性 电气设备在正常运行或故障状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。大量统计资料表明，电火源是井下瓦斯爆炸的主要点火源，约占50%左右。而且随着煤矿井下电气化程度的提高及井下电气设备电压等级的提高，电气设备的事故更易发生，因此搞
无功补偿装置几种常见类型比较 常见的动态无功补偿装置有四种：调压式动态无功补偿装置、磁控式动态无功补偿装置、相控式（TCR型）动态无功补偿装置、SVG 动态无功发生器。 ① 调压式动态无功补偿装置 调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据 Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s），虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜， 占地面积小，维护方便，一般年损耗在0.2%以下。 ② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置 磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。 能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms，补偿效果满足风场工况要求。
磁控电抗器采用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的1％～2％，无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0.95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0.8%左右。 ③相控式动态无功补偿装置（TCR） 相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图 所示。 通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化。控制角α的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。 普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。 i 相控式原理图 优点： 响应速度快，≤40ms。适合于冶金行业。 一般年损耗在0.5%以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被
一、填空题 1、安全生产许可证的有效期是（三）年。 2、防治水工作应当坚持预测预报、（有疑必探）、（先探后掘）和（先治后采）的原则。 3、《煤矿安全规程》的具有（强制性）、科学性、规范性和（稳定性）的特点。 4、（安全生产法）是我国第一部安全生产领域的基本法律。 5、地表或者地下的矿产资源的国家所有权，不因其所依附的土地的（所有权）和（使用权）不同而改变。 6、“三违”的内容是指（违章指挥）、（违章作业）和（违反劳动纪律）。 7、劳动争议处理的程序是协商、（调解）、仲裁、（诉讼）。 8、《煤矿安全监察条例》是由（国务院）发布的。 11、矿山使用的有特殊安全要求的设备、器材、防护用品和安全检测仪器，必须符合国家安全标准或者行业安全标准。 12、煤矿安全生产方针是安全第一、预防为主、综合治理。 13、法律制裁的形式：行政制裁、民事制裁、_刑事制裁__。 14、煤矿安全生产管理工作中，人们常说反“三违"。“三违"行为是指违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。 15、法的效力包括两个方面:法的效力等级和_范围_。 16、矿山建设工程的安全设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。 17、煤炭法的立法目的：合理开发利用保护_煤炭资源_，规范煤炭生产经营活动。 18、煤矿重大事故责任追究，应当坚持教育为主，教育与处分相结合的原则 19、煤矿安全监察工作应当以预防为主。 20、从业人员有依法获得劳动安全生产保障权利，同时应履行劳动安全生产方面的义务。 二、选择题 1、下面四个选项中不是法律的责任构成的是(C) A．行为人的违法性 B.行为的违法性 C.行为人的过错 D.行为的社会危害性 2、《安全生产法》规定，生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产工作(C) A.主要负责 B.承担责任 C.全面负责 D.间接负责 3、任何单位或者个人对事故隐患或者安全生产违法行为,均有权向负有安全生产监督管理职责的部门。(C) A．报告和检举 B. 揭发和控告 C. 检举和揭发D．揭发和取证 4、煤矿( A )个月内2次或者2次以上发现有重大安全生产隐患，仍然进行生产的，负责煤矿有关证照颁发的部门应当责令该煤矿立即停止生产，提请县级以上地方人民政府予以关闭。 A、3 B、4 C、5 D、6 5、根据《煤矿安全监察条例》,煤矿安全监察机构审查煤矿建设工程安全设施设计应当自收到申请审查的设计资料之日起(D)内验收完毕,签署意见并书面答复。 A．45日 B. 10日 C. 15日 D. 30日 6、( C )是新中国成立以来第一部煤炭专门立法。 A. 《宪法》 B. 《安全生产法》 C. 《煤炭法》 D. 《矿山安全法》7、(D) 是制定《安全生产法》的根本出发点和落脚点。 A.依法制裁安全生产违法犯罪 B. 建立和完善我国安全生产法律体系 C. 加强安全生产监督管理 D. 重视和保护人的生命权 8、根据《刑法》规定，强令他人违章冒险作业，因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，构成(B )的，处五年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处五年以上有期徒刑。 A、重大责任事故罪 B、玩忽职守罪 C、受贿罪 D.贪污罪 9、生产经营单位必须执行依法制定的保障安全生产的(B)。 A.行业标准 B.国家标准或者行业标准 C.地方标准 D.国家标准 10、煤矿主要负责人受到刑事处罚或者撤职处分的，自刑罚执行完毕或者受处分之日起，在(C)不得担任任何生产经营单位的主要负责人。 A.一年内 B.三年内 C. 五年内 D.二年内 11、我国出台最早的一部保障煤矿和非煤矿山在内所有矿山企业生产安全，防止矿山事故的法律是（ A ） A、《矿山安全法》 B、《煤炭法》 C、《职业病防治法》 12、职业病危害项目实行（ A ）制度。用人单位设有依法公布的职业病目录所列职业病的危害项目的，应当及时、如实向卫生行政部门申报，接受监督。 A、申报 B、审批 C、许可 13、矿山建设工程的安全设施必须和主体同时设计、同时施工，同时投入( C ) 。 A、生产 B、使用 C、生产和使用 14、矿山企业职工( A )遵守有关矿山安全的法律、法规和企业规章制度。 A、必须 B、可以选择 C、可以不 15、矿山企业必须建立、健全安全生产责任制。（ C ）对本企业的安全生产工作负责。 A、工人 B、安全副矿长 C、矿长 16、为了加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。以上描述了（ A ）的立法目的。 A、《安全生产法》 B、《矿山安全法》 C、《道路交通安全法》 17、下列属于法律的是（ B ）。 A、煤矿安全监察条例 B、煤炭法 C、生产安全事故报告和调查处理条例。 18、煤矿安全生产要坚持“管理、装备、( B )"并重原则。 A、监察 B、培训 C、技术 19、刑事违法行为属于( A )行为。 A、犯罪 B、违约 C、违纪 20、《安全生产法》规定，煤矿企业的主要负责人应当保证本单位安全生产方面的投入用于本单位的( C )工作。 A、管理 B、日常 C、安全生产 三、判断题
用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义 电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率，kVA P——有功功率，kW Q——无功功率，kvar φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用： 1、提高功率因数 如图2所示图中
煤矿井下供电系统中无功补偿技术的应用 发表时间：2019-09-20T10:58:03.483Z 来源：《基层建设》2019年第20期作者：邵冉 [导读] 摘要：供电系统是矿井生产作业的动力来源，确保其运行的有效性对矿井的长久可持续发展意义重大。 淮南矿业集团“三供一业”供气维修改造工程建设项目部 摘要：供电系统是矿井生产作业的动力来源，确保其运行的有效性对矿井的长久可持续发展意义重大。无功功率是影响供电系统性能发挥的主要因素之一，有效消除这一因素至关重要。结合具体工程实际，在分析矿井现有供电系统存在问题的基础上，对井下供电系统无功补偿方案设计开展分析，并对其应用效果做出探究，希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考。 关键词：煤矿；供电系统；无功补偿；方案设计； 引言 伴随矿井生产工艺自动化水平的不断提升，自动化设备在井下生产中的使用量不断增加，相应的变频开关及非线性负载的应用越发普遍，这在大幅提升矿井生产作业效率的同时也使得矿井供电系统负荷显著增加，电网谐波污染和电压波动现象明显，电缆、各用电装置的绝缘性及整个供电系统的稳定性受到显著影响，极易发生大面积的井下停电事故，严重时还会导致漏电安全事故发生，对生产高效运行和安全开展构成一定威胁。有鉴于此，针对井下供电系统使用中用电问题的诱因开展分析，探究具有良好适用性的无功补偿工艺，对于提升井下供电网络运行稳定性、确保用电安全意义重大。 1 工程概述 A矿井下中央变电所设计电压为35 k V，内部设计选用双回路电源进线模式，两条电源线可互为备用电源。在井下实际回采中，先借助型号为S11-25000的变压装置将变电所35 k V电压下调至10 k V后通过专用电缆及架空线将电能传输至井下各用电区域。图1所示即为供电系统结构示意图。 图1 供电系统结构示意图 2 现有供电系统问题分析 2.1 功率因数低电能浪费严重 根据井下实测可知，A矿井下原供电系统功率因数介于0.6～0.7，特别是在长距离供电线路中，有大量的无功电流，引起了较为严重的电能浪费现象。 2.2 变压器带载能力偏低 变压器带载能力计算公式为： 式 (1) 中，Pw为变压装置带载能力，k V?A；Py为变压装置容量，k V?A；βM为变压装置负荷率，取值0.8；cosφ为功率因数。 依照A矿井下供电实际状况，其供电系统功率因数取值0.7，则根据式 (1) 计算可知A矿井下变压装置带载能力为Pw=1 400 k V?A。不过A矿井下回采作业的采煤机额定功率为1 560 k W，这表明供电系统作业时其变压装置带载能力可能无法满足机电设备运行需求，从而导致设备无法正常运行。这种现象的长期存在往往会使得机电设备绝缘性能和工作效率大幅下降。 2.3 末端电压偏低设备启动存在故障 A矿供电系统实际使用中存在较多无功电流，使得系统运行中存在较大的压降。这种情况下，一旦遇到用电高峰阶段，极易引起大功率机电设备启动难的问题，而且随着A矿供电系统的多年使用，其线路末端电压降低现象越发明显，对正常生产的影响也越发明显。 2.4 威胁供电安全 A矿供电系统中各电源操控按键与机电设备间有着明显的无功电流交互冲突，而这种现象的长期存在会在一定程度加速设备老化，特别
煤矿电气设备防爆基础知识 1、煤矿使用的涉及安全生产的产品必须取得煤矿矿用产品安全标志，未取得煤矿矿用产品安全标志的，不得使用。 2、普通型携带式电气测量仪表必须在瓦斯浓度1%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。 3、专职防爆检查员必须经过上级主管部门培训考试，并取得合格证。兼职防爆检查员必须经过矿级培训考试并取得合格证。 4、防爆电气设备，在入井前必须经专职防爆检查员检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能;检查合格并签发合格证后，方准入井。 5、作工业性试运行的防爆电气产品必须有质量监督检验部门核发的“工业试验许可证”，使用单位制定安全措施，经矿机电副总审查同意，否则不准入井。 6、井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检查部门检验。
7、井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，都必须符合防爆性能的各项技术要求。 8、防爆性能受到破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。 9、防爆外壳的维修，应执行《煤矿防爆型电气设备外壳修理规程》，而且必须由取得防爆检修资质的单位或厂家进行修理。 10、防爆电气的维修工(兼职防爆检查员)，对自己所管辖的防爆电气每班至少检查一次。 11、专职防爆检查员对高瓦斯矿井或低瓦斯矿井的高瓦斯区域的防爆电气每周至少检查二次。对低瓦斯矿井的防爆电气每周至少检查一次。 12、专职和兼职防爆检查员，人员配备必须满足防爆检查工作的需要。 13、、防爆电气设备(包括小型电器)电缆的使用电压等级不得高于其标称电压等级，否则视为失爆。
14、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井使用的防爆磁力开关9#接线端接地或某种原因使防爆外壳带电的，视为失爆。 15、利用开关控制进线装置出入动力线的视为失爆(但出入检漏继电器，控制回路电源的除外)。 16、凡是防爆电气设备不论在井下任何地点使用，都应按防爆要求进行管理。 17、外壳有裂纹、开焊、严重变形的(变形长度超过50㎜，且凸凹深度超过5㎜者)，为失爆 18、防爆外壳内外有锈皮脱落(锈皮厚度达0.2mm及以上)的，为失爆 19、隔爆室(腔)的观察孔(窗)的透明板松动、破裂或使用普通玻璃的，为失爆 20、隔爆设备隔爆腔直接贯通，去掉防爆设备接线盒内隔爆绝缘座的;接线柱、绝缘座管烧毁，使两个空腔连通的，为失爆 21、闭锁装置不全，变形损坏起不到闭锁作用的，为失爆。
山西长治联盛太义掌煤业有限公司 煤矿安全生产法律法规 二〇一三年一月 煤矿安全生产法律法规 第一章煤矿安全生产法律法规体系 建国以来特别是改革开放以来，我国的立法工作发展较快，煤矿安全法律法规体系已经形成。主要有四个部分： 一是全国人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的法律； 二是国务院颁布的关于安全生产的行政法规；三是省(自治区、直辖市)级人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的地方性法规；四是国务院有关部委、省级人民政府颁布的关于安全生产的规章和地方规章。我国煤矿安全法律法规体系主要内容有： (1)法律有《安全生产法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《劳动法》、《矿产资源法》等。 (2)行政法规有《煤矿安全监察条例》、《煤炭生产许可证管理办法》、《乡镇煤矿管理条例》、《矿山安全法实施条例》、《特别重大事故调查程序暂行规定》、《企业职工伤亡事故报告和处理规定》等。 (3)地方性法规有《XX省矿山安全法实施办法》、《XX省煤炭法实施办法》等。 (4)部门规章和地方政府规章有《煤矿安全规程》、《爆破安全规程》、
《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》等。 第二章主要安全生产法律法规 一、《安全生产法》 1．立法的目的与意义 《安全生产法》于2002年6月29日由第九届全国人民代表大会常务委员会第28次全体会议通过，同日由国家主席江泽民签发命令予以公布，于2002年11月1日起施行。制定这部法律的目的，就是加强安全生产的监督管理，防止和减少安全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。其意义是四个需要，即：—是依法加强监督管理、安全监察依法行政的需要；二是预防和减少事故，保护人民群众生命和财产安全的需要；三是依法制裁安全生产违法犯罪的需要；四是建立和完善我国安全生产法律体系的需要。 2．《安全生产法》的主要内容 该法从提出立法建议到出台，历经21年。它作为我国安全生产的综合性法律，具有丰富的法律内涵和规范作用。其内容体现了“三个代表”、与时俱进、安全责任重于泰山的重要思想，反映了党和政府以人为本、重视人权的社会主义本质，总结了我国安全生产正反两方面的经验，体现了依法治国的基本方略。具体内容共有七章97条。第一章总则、第二章生产经营单位的安全生产保障、第三章从业人员的权利和义务、第四章安全生产的监督管理、第五章生产安全事故的应急救援与调查处理、第六章法律责任、第七章附则。
四、无功补偿的意义及原理 人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识，却是一致的。无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现。而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点： （1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗； （2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置，还可以改善输系统的稳定性，提高输电能力； （3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 （一）．无功补偿的物理意义 无功功率只是描述了能量交换的幅度，而并不消耗功率。图中的单相电路就是这
方面的一个例子，其负载为一阻感负载。电阻消耗有功功率，而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来，另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放，并不消耗能量。无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要，同时也对电源的输出带来一定的影响。 下图是带有阻感负载的三相电路，为了和上图对照，假设u、R、L的参数均和上图相同，且为对称三相电路。这时无功功率的大小当然也表示了电源和负载电感之间能量交换的幅度。无功能量在电源和负载之间来回流动。
煤矿电气防爆安全知识 、煤矿机电安全知识 1、煤矿五大自然灾害是什么？瓦斯的主要成分是什么？瓦斯爆炸的三个条件是什么？ 1）水、火、瓦斯、煤尘、顶板是煤矿的无大自然灾害 （2）瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），俗称沼气，此外还有氮气、一氧化碳、硫化氢等，瓦斯中甲烷含量一般 在83% 以上。 （3）瓦斯爆炸的三个条件是：a、瓦斯达到一定的浓度，一般为5%-16%,低于5%或高于16%只能燃烧。但当混合气体中有煤尘时，会使爆炸下限下降，这是因为煤尘在300-400 C时能释放岀大量可燃气体。b、有火源, 一般温度在650-750 C之间，c、氧气含量，混合气体中氧气含量在12%以上时就有可能引起瓦斯爆炸。 2、矿用电气设备防爆的重要性 电气设备在正常运行或故障状态下可能岀现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成 为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。大量统计资料表明，电火源是井下瓦斯爆炸的主要点火源，约占50%左右 而且随着煤矿井下电气化程度的提高及井下电气设备电压等级的提高，电气设备的事故更易发生，因此搞好电气设备的防爆，对防止瓦斯、煤尘爆炸具有十分重要的意义。 3、矿用电气设备防爆的基本措施
（1）采用间隔隔爆技术，比如我们使用的防爆开关，把正常运行或故障状态下可能引爆瓦斯或煤尘的电气设备 置于坚固的具有隔爆结构的外壳内，当隔爆外壳内发生爆炸时不会引起外壳外部瓦斯或煤尘的爆炸。 （2）采用本质安全技术，其特点就是限制热源的热量，使本质安全型设备在事故或故障状态下所产生的电火花不能点燃瓦斯或煤尘，但这种防爆技术只适用于“弱电”系统。（3）采用增加安全程度的措施，主要依靠提高设 备设备的安全程度，降低故障率，从而防止电弧、火花或危险温度的产生。 （4）采用快速断电技术，又叫超前断电技术，其特点是采取可靠的自动快速切断故障电流的措施，使可能产生的电火花或电弧存在的时间小于点燃瓦斯或煤尘所需要的最小时间。瓦斯爆炸的感应期一般为10ms 以上，煤尘爆炸的感应期一般为40-250ms 。 4、隔爆性能的保证 （1）隔爆结构要符合要求，隔爆结合面的长度和间隙直接关系着隔爆外壳的隔爆性能，只要宽度设计适当，在爆炸压力作用下，结合面的瞬间和残余变形都不会影响隔爆间隙。隔爆面要求清洁等，隔爆面的粗糙度也应符合要求。 2）隔爆面要有防锈措施，如电镀、硫化等，但不准涂漆，因为油漆在高温作用下易分解，使得结合面 间隙变大，影响隔爆外壳的隔爆性能。 3）隔爆面之间的紧固及防松 4）联锁和警告标志的设置
无功功率（reactive power ）：无功功率是按电磁感应原理工作的某个交流供用电设备和交流电源之间的能量交换，这种能量互换的最大值称为无功功率。这部分能量是用电器工作所必须的，但不能转换为我们所需要的能量，如机械能和热能。为了形象的描述电源利用的程度，我们提出了功率因数的概念，功率因数就是电路中有用功率和视在功率（电源总功率）的比值。由此可见，提高电网的功率因数对国民经济发展的重要意义。功率因数的提高，能使发电设备的容量得到充分利用，减少线路电流和功率损失。 无功补偿原理：通常我们用来提高功率因数的方法就是补偿法。即采用能够提供无功功率的装置来补偿用电设备所需的无功功率，降低电源的功率损失，提高功率因数，采用电力电容器来补偿用电设备所需无功功率的方法，称为电容无功补偿法。 这是由于理想的电容器在电路里是不消耗电能的，它只是从电源吸收电能转换成电场能，再把电场能转换成电能还给电源，完成它与电源之间的能量互换，因此电容上的功率也是无功功率，它的无功功率是由于电容上的电流I超前电压90°引起的，而我们的用电设备大多数都是感性负载，其工作时由于电流滞后引起的无功功率刚好与电容引起的无功功率相反。所以我们可以利用电容工作时产生的无功功率来补偿用电设备在工作时消耗的无功功率。 电容投切无功补偿简介：通过以上分析我们知道在电路中接入电容可以为设备提供无功功率，提高功率因数。由于我们的设备不可能是纯容性或纯感性的，且设备运行的状态也是不可预知的，如开、关机，或开机时不同工作状态所需要的无功功率都不相同。当补偿器提供的无功功率大于设备所需时，也会对电网造成极大影响。所以我们需要适时的调整无功功率的补偿来匹配设备所需的无功功率，即电容组投切方式。电容组投切的时机和数量则由专用控制器决定，而电容组容量一般选择系统额定容量的15%~40%。 电容投切无功补偿装置组成及其技术要点： 电容器：选用优质自愈式并联电容器，可按不同容量灵活编码组合，投切级数多，大容量补偿可一次到位。 控制器：选用快速DSP芯片，能够准确快速的检测出电路当前的功率因数，并根据当前功率因数选择合适的电容组数量投入到电路中，或在过补偿时及时投入感性电抗消除影响。 投切开关：触点式：功耗较小，但不适合频繁开启的场合。 晶闸管式：开关频率高，但功耗较高，容易损坏。 复合式：开关时采用晶闸管，导通后切换到触点式，开关频率高，功耗小，但是结构复杂 电抗器（装置中多为感性）：多用在高压系统中，用来消除过补偿功率，滤除谐波。
《煤矿安全生产方针及法律法规》课程授课教案 备课日期：2015年1月第页
第一章煤矿安全生产总论 煤矿是咼危行业，而煤炭行业是我国能源行业的支 三、讲授新课分钟 柱产业，根据国家有关部门预测，至U 21世纪中叶 我国煤炭在能源中所占比例仍在50%以上。 第一节、煤矿安全形势及对策 一、煤矿安全生产的特殊性 我国现有600余个国有重点煤矿、2600余个国有地方煤矿、20000余个乡镇和个体煤矿。我国正规化采煤有百余 年历史，2014年产量已经超过了38.7亿吨。 煤矿是高危行业。煤矿大多属地下开采，煤炭生产以矿井生 产为主，露天煤矿仅有70 座，矿井产量占总产量的96。7%井下作业受到潮湿、黑 暗、空间小、地质构造复杂的影响，生产环节较多，技术要 求较高。同时，有水、火、瓦斯、煤尘、顶板破碎的威胁。 其中，国有重点高瓦斯矿井占总矿井的25 %瓦斯事故 不断。防治瓦斯爆炸，已经是安全生产的突出任务，也上煤 矿负责人和安全生产管理人员的责任。 二、安全生产形势 三、对策 煤矿安全生产是全国安全生产工作的重 点，搞好煤矿安全工作必须坚持"标本兼治、 重在治本"。建设本质安全型矿井就是一项治本之策。 1、要认真学习贯彻党的十六届六中全会精神。 2、以科学发展观和构建社会主义和谐社会要求统揽全 局。 3、抓好整顿关闭。要及时公示名单，依靠社会全面监 督。
课 程要占 八、、 （二）《矿山安全法》 （三）《煤炭法》 （四）、《职业病防治法》 于2001年10月27日第九届全世界人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过，2002年5月1日起施行。 1、《职业病防治法》 （五）、《刑法》（节录） 1、立法目的及任务 2、主要内容及公共安全条款修改如：刑法原第134条规定 刑法第134条修改为：在生产、作业中违反有关安全管理的规定，因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，处3年以 下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处3年以上7年以下有期徒刑。 将刑法第135条修改为：安全生产设施或者安全生产条件不符合国家规定，因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，对直接负责的主管人员和其他直接责任人员，处3年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处3年以上7年以下有期徒刑。 重大责任事故罪的概念和特征 （六）、《行政处罚法》 自1 996年10月1日起施行。 （七）《劳动法》 《劳动法》于2008年1月1日起施行。 1、立法目的。 2、主要内容。 （八）《矿产资源法》 （九）《矿山安全法实施条例》 （十）《煤矿安全监察条例》 1?《煤矿安全监察条例》的立法背景和立法目的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ed6176736.html, 浅谈煤矿电气安全隐患及存在问题 作者：齐海鹏 来源：《科技探索》2014年第02期 摘要：本文对目前煤矿电气安全存在的隐患及存在的问题进行剖析，通过事故、统计数据阐述电气安全可能造成的危害，并针对煤矿电气目前存在的设备局限性、本质安全性、漏电、短路、无功补偿等方面的问题进行了分析。 关键词：煤矿电气安全隐患存在问题 1 煤矿电气安全隐患 电对于现代的煤矿开采技术来说，是首要的先提条件。矿井停电会造成停风、有害气体积聚；停止排水会造成淹井；停止提升，受灾人员不能升井，救灾人员不能下井。而煤矿井下使用电能的最大危害是故障电流危险性，受伤的电缆造成漏电或形成短路，从而造成人身触电或引起电火灾，更甚者是电明火外露，引起瓦斯、煤尘爆炸事故。 1.1瓦斯、煤尘爆炸的主要引爆源 众所周知，煤矿时刻受着水、火、瓦斯的威胁，伤亡事故的发生率比任何工业部门都高。爆炸事故的瓦斯（主要是甲烷）、煤尘一直是煤矿安全生产的大敌，世界各主要产煤国都在 为防治瓦斯事故投入巨大的人力、物力、财力，但是重大瓦斯爆炸等恶性事故仍不断发生。通过调查分析，大多数的瓦斯、煤尘爆炸事故的点火源主要还是电气直接或间接引起的。 1.2人身触电事故 在煤矿井下潮湿的环境下，尤其是被采掘机械拖曳的软电缆，最容易受到各种机械损伤，近年来由于坚持使用漏电保护装置，井下交流电网触电死亡事故已明显减少，但尚未彻底杜绝。特别是直流架线电网由于没有漏电保护措施，更容易造成人身触电伤亡事故。 1.3 电机、电缆大量烧损 由于采掘机械经常是在重载的条件下频繁起动，过载、堵转不断发生，继电保护很难与之配合，因此，采掘机械的驱动电动机、电缆经常烧毁。 1.4煤矿井下的外因火灾主要是电火灾 电器设备发热、电缆过负荷发热着火是矿井火灾事故的主要外因，而且电火还是矿井爆炸事故的主要点火源。根据1970年至1981年全国煤矿调查统计，在255次重大爆炸事故中，电火引爆115次，占45%，1983 年至1986年间共发生瓦斯爆炸事故49起，煤尘爆炸事故7起，
一、总则 第一条本标准适用于公司矿井井下合地面具有瓦斯、煤尘爆炸环境中使用的防爆电气设备及连线电缆。 第二条防爆电气设备、小型电器必须有永久性的防爆标志（Exdi）、煤安标志（MA）、产品“铭牌”，无“防爆标志”，“煤安标志”为失爆，无“铭牌”为不完好。 第三条防爆电气设备、小型电器下井前必须经专职防爆检查员检查，粘贴“防爆检查合格证”，并签发“入井许可证”才能下井，现场检查无“防爆检查合格证”为失爆。 二、壳体 第四条凡是转轴穿过隔爆外壳壁的地方应有隔爆轴承盖，否则为失爆。 第五条隔爆壳变形长度超过50mm，凸凹深度超过5mm为失爆。 第六条隔爆外壳开焊为失爆，锈蚀严重、有锈皮脱落为失爆；油漆皮脱落较多为不完好。 第七条穿越隔爆腔的接线座有裂缝或晃动为失爆。 第八条隔爆外壳上的观察窗内密封衬垫必须采用具有一定强度的金属或金属包覆的不燃性材料制成，衬垫的厚度不能小于2mm。当外壳净容积不大于100cm3时，衬垫宽度不得小于9.5 mm。否则为失爆。观察窗玻璃表面伤痕深度小于1mm为不完好，否则为失爆。 三、防爆面 第九条隔爆接合面间隙合宽度不得小于表1、表2的规定，快开式门或盖的隔爆接合面的最小有效宽度不小于25毫米，否则为失爆。 1、静止隔爆面的间隙与接合面宽度： 规定值的2/3，为失爆。无伤隔爆面的有效宽度计算见图1。 L1——无伤隔爆面有效宽度； L ——隔爆面规定宽度； L1——螺孔边缘至隔爆面边缘最短有效宽度。 图1 第十一条转盖式或插盖式隔爆面的宽度不得小于25mm，间隙不得大于0.5mm，否则为失爆。快开
式门或盖因变形打不开，且隔爆面间隙大于或结合面有效宽度小于表1规定值为失爆，否则为不完好。 第十二条隔爆面的表面粗糙度应不大于6.3μm，否则为失爆。 第十三条隔爆面有锈迹，用棉纱擦后，有“云影”为不完好，仍留有锈蚀斑痕者，为失爆。（云影：青褐色氧化亚铁云状痕迹，用手摸无感觉）。 第十四条隔爆面局部存在直径大于0.5mm，深度大于1mm的砂眼，在1cm2范围内超过5个为失爆。 第十五条隔爆面上不得有油漆和硬杂物，否则为失爆。 第十六条隔爆面应磷化或涂以适量的中性凡士林油等合格的防锈油（磷化后也可涂凡士林油），磷面脱落并未涂防锈油为失爆。涂油应在防爆面上形成一层薄膜为宜，涂油过多为不完好。 四、电缆引入装置 第十七条高压电缆的引入装置采用浇铸固化密封式时，填料的填充深度须大于电缆引入孔径的1.5倍（最小为40mm），否则为失爆。采用铠装电缆供电时，使用密封圈要全部套在铅皮上，否则为失爆。 第十八条电缆护套伸入器壁小于5mm为失爆；大于15mm为不完好，电缆直径较大而不能进入接线腔时，可适当将需伸入接线腔部分电缆护套锉细。 第十九条没有接线的电缆引入装置分别用密封圈和金属挡板、挡圈依次装入、压紧，否则为失爆。 接线的电缆引入装置若加装金属圈时应装在密封圈外面，否则为失爆。 第二十条金属挡板直径与进线装置内径之差应不大于2mm，厚度不小于2mm，金属套圈外径与进线装置内径之差应不大于2mm，厚度应不小于1mm，否则为失爆。 第二十一条接线嘴压紧后应有间隙，否则为失爆。接线嘴应平行压紧，两压紧螺丝入扣差不应大于5mm，否则为不完好。接线嘴压紧后仍不能将密封圈压紧时，只能用一个不开口的金属圈来调整，不得再垫其它杂物。金属圈的内外径应与喇叭嘴伸入器壁规格一致。否则为失爆。 第二十二条接线嘴压紧要求：卡兰式的以压紧密封圈后用单手晃动喇叭嘴，上下左右晃动时为失爆。螺旋式接线嘴拧入丝扣数不得少于5扣，用单手顺压紧方向用力拧动超过半圈为失爆。 第二十三条接线嘴严禁朝上，否则为失爆。接线嘴外部有缺损，不影响防爆性能为不完好。 第二十四条电缆压线板压紧要求：未压紧电缆为失爆，电缆压紧后的直径比原直径减少10％及以上，为不完好。 第二十五条低压隔爆开关接线室内不允许由负荷侧接线嘴接入引出电源线或从电源侧接线嘴接入引出负荷线，低压隔爆开关的控制线、信号线嘴严禁接入或引出动力线，否则均为失爆。 五、密封圈 第二十六条必须使用合格的橡胶密封圈，否则为失爆。 第二十七条密封圈尺寸应符合以下规定。 1、密封圈外径与进线装置内径差应符合表3规定值，否则为失爆。 2、密封圈内径与电缆外径差为±1mm、芯线截面积4mm2及以下电缆密封圈内径应不大于电缆外径，否则为失爆。 3、密封圈的宽度不小于电缆外径的0.7倍，且不小于10mm，否则为失爆。 4、密封圈的厚度不得小于电缆外径的0.3倍（截面积70mm2的电缆除外），且不得小于4mm，否则为失爆。 第二十八条密封圈修整后应整齐圆滑，凹凸大于2mm（含2mm）为失爆，小于2mm为不完好。
1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 2.1优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 2.2缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 3.1高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 3.2高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 3.3低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 3.4低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行
浅谈矿山电气设备的无功补偿方法及必要性 发表时间：2019-06-13T08:56:48.430Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：宋立昌 [导读] 摘要：在金属矿山开采过程所应用的主要设备中，传动装置基本上均属于交直流传动，例如广泛应用到的运输设备、提升设备、排水设备、通风设备、采矿机械等等。 (山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省烟台市莱州市 261417) 摘要：在金属矿山开采过程所应用的主要设备中，传动装置基本上均属于交直流传动，例如广泛应用到的运输设备、提升设备、排水设备、通风设备、采矿机械等等。同时，很多机电设备属于感性负载，在实际的运行过程中整体功率非常大，而且因为功率因数相对不高，导致机电设备在开启以及停运过程中产生相对大无功功率，同时也会对整个供电系统带来较大影响。会导致整个供电系统所对应的功率因数进一步减小，如此使得系统中出现更大的电能损耗问题，还极易导致供电系统中发生压降或电压升高的问题。在金属矿山企业中，很多负载设备均属于一些非线性的负载设备，例如提升机设备，其进行调速过程中，会将非常多的谐波输送至电网系统中，使得供电网络的电压值发生较大波动。最终，会使得整个系统所拥有的供电水平进一步下降，系统的电耗有所增大，也会使得系统中负载设备发生多次开关问题，极易使得负载设备出现损坏。 关键词：矿山电气设备；无功补偿方法；必要性 1电网供电问题原因分析 1.1无功功率问题 矿井所使用的非线性电子设备、电动机都需要无功功率来维持运行，大量此类设备的投入使用导致电网的无功功率急剧增加，对供电电网产生设备费用投入增加、负载电流增大、电能消耗增加、供电电压波动增加及用电设备无法正常启动运行等严重危害。 1.2电网谐波问题 矿井所使用的馈电开关、电动机、整流设备、变压器以及照明设备等都是金属矿山供电电网的主要谐波源，为了满足矿井自动化生产的要求，大量大功率、大容量的非线性电子设备得到广泛的应用，致使矿井电网谐波问题越发严重。供电电网谐波问题主要包括:供电保护设备误动、设备损耗增加、设备效率降低、精密计量设备发生误差、设备与电缆的绝缘性能降低、使用寿命缩短及对其他用电设备造成电磁干扰等问题。 1.3大型设备瞬间启动问题 矿井所使用的提升机、空压机、排水泵、皮带输送机等大功率设备瞬间启动时，将消耗大量的电流，造成供电线路损耗增加。随着矿井的不断延伸，供电线路越来越长，供电线路电压下降较大。当金属矿山生产高峰期、用电量达到峰值时，整个供电电网电压出现波动，大功率设备难以启动，严重影响到整个供电系统的供电质量。大型设备不能启动作业，严重影响矿井正常生产的同时，还容易引起设备或者电缆过流发热问题，极易引发安全事故。上述三种矿井供电问题是同时存在的，只有对三个问题进行综合整治，才能达到改善矿井供电环境，提高电能利用效率的作用。 2供电系统无功功率及谐波的来源 2.1功率因数偏低和无功补偿不足 某矿的供电系统中，其6KV母线设置了相应的投切补偿装置，这一装置的总容量大小是1400KVar。针对供电系统中的公共点进行测量，测得系统的功率因数偏低，通过全面测量得出供电系统的无功补偿严重不足，其缺口超过了8340KVar。而之所以会出现这一问题，主要是由于供电系统所设置的无功补偿设备所拥有实际容量相对小。 2.2电容器组出现频繁投切问题 对于电容器组而言，最为重要的组成是电容器件，但电容长期运行后，由于经历了非常多的充电以及放电操作，极易导致设备不出现跳变，此时，若将电容器组设备接入至整个供电网络情况下，便会出现形成具有相对高频率大小以及相对高振幅的电流，这一电流可看成是短路电网在合闸操作时形成的相应电流，因此，这一电流也叫做是合闸涌流。因为这一电流所拥有的幅值大小要较正常值高出大约6~8倍左右，同时比供电系统额定电流还要高很多，电流的频率一般超过1000Hz，会导致整个网络受到极大的冲击，尤其是对于断路器装置之中灭弧室所带来的损害是最为严重的。所以，我国国家电网已经出台针对性的规范，要求用户在使用投切电容器组的过程中，要确保投切次数尽量的少。正是由于电容器组出现了频繁的投切问题，使得系统电压变得极不稳定。依照对系统实际测量的数据来看，在电容器组实际投切的过程中，在6KV的母线之上，其对应电压数值在短时间内出现的数值变化变高于8%，而这种电压的变化将会使得电气设备受到极大损坏。另外，由于此种电压波动发生在瞬时，使得系统设置的无功补偿装置无法有效地跟踪符合改变情况，从而不能够完成准确的补偿工作，出现过补问题以及欠补问题，使得系统短时以及长时的闪变均高于标准允许值。 2.3机电设备工作的特性 当主变压器装置以及提升机设备在实际运行时，这些机电设备自身作业特点使得它们所承载负荷会出现较为频繁变化，同时负荷变化也相对剧烈，从而导致非常多的无功功率以及谐波出现，也会使得系统的电压发生相对大变化，线路中的压降问题更为严重，对于机电设备的正常运转会造成极为不利影响。另外，若是出现谐波，将会使得误动作发生概率进一步增加，对于金属矿山安全生产而言是极为不利的。 3无功补偿电路设计 在某矿山供电设备中，一共设置有2台SVG无功补偿设备，分别将其安装在不同的6KV母线之中，通过利用母联开关实现转换，每一个SVG无功补偿设备所拥有的补偿容量均为8MVar。在SVG无功补偿装置之中，包含有电路信号收集装置、设备主控制装置以及放大电力等等，因为在该矿的供电系统中，其间隔时间相对长，使得不同的负载启动过程不够及时，从而进一步使得负载设备所拥有能耗有所增加。而所设置的SVG无功补偿设备，便是针对一些拥有较大功率的机电设备，在起启动过程中实现无功补偿，确保系统中电压以及电流等均能够保持稳定状态，让机电设备能够处于安全阙值范围之内运行，从而使得能耗也有所减少。把SVG无功补偿设备接入至电路以后，其中K1是处在导通状态的，而K2则处于断开状态，母线的电流会被输送至SVG补偿装置，可以给其中的静止无功发生器对应电路进行充电，在完成了充电过程以后，此时K2便会随之被接通，如此静止无功发生器装置便能够针对供电系统的无功功率大小加以监测，同时根据无功功率大小进行补偿。在供电网络之中，静止无功补偿装置在进行电路设计过程中，是采用的不同“H桥”串联方式，在单独的“H桥”之中均包