SVC无功自动补偿装置在煤矿供电中的应用

李宏刚

（黄陵矿业集团机电公司 陕西省延安市 727307）

SVC无功自动补偿装置在煤矿供电中的应用

李宏刚

（黄陵矿业集团机电公司 陕西省延安市 727307）

本文结合黄陵矿业地面供电系统的现状针对煤矿地面供电系统中大量使用SVC无功自动补偿装置进行了分析，特别是对SVC无功自动补偿装置在使用中出现的问题进行了剖析，对如何更好使用该装置提出了改进措施和建议。

SVC无功自动补偿装置；煤矿供电；功率因数；电容器

1 引言

随着科学技术水平的提高，煤矿综采机械化得到飞速发展，电力负荷出现非线性增加，对供电系统的电压稳定、功率因数的要求越来越高。SVC无功自动补偿作为一项新技术在煤矿电力系统中得到了广泛的使用，在保证煤矿用电安全稳定的同时，也提高了供电系统的功率因数，带来了一定的经济效益。黄陵矿业集团地面供电系统主要是由2座110kV变电站和6个35kV变电站组成，共安装7套SVC无功自动补偿装置，在6kV或10kV进行无功补偿。本文通过对SVC无功自动补偿装置工作原理的分析探讨，并结合在煤矿供电实际使用中存在的问题进行研究，提出改进措施和建议。

2 SVC无功自动补偿装置工作原理

黄陵矿业集团使用的SVC全部为鞍山荣信生产，该装置主要由全数字控制系统、高压晶闸管变流装置、补偿电抗器和高次谐波滤波装置组成，H5、H7、H11分别为过滤5、7、11次谐波的高次谐波滤波电容。如图1接入供电系统，根据系统感性无功的大小先投入若干组高次谐波滤波电容，使电力系统处于容性状态，通过全数字控制系统采集母线的无功电流和电压值合成无功值，和设定的恒无功值进行比较，计算出触发角大小，通过晶闸管触发装置使晶闸管流过补偿电抗器所需的电感电流，补偿电抗器输出的感性无功QTCR和容性无功相抵消，保证系统无功恒定。满足系统无功QN=QV（系统所需）-QC+QTCR=恒定值。达到消除无功冲击，滤除高次谐波，平衡三相电网，稳定母线电压，保证母线功率因数作用。

图1 SVC无功补偿装置系统单线接线图

3 SVC在煤矿生产应用中存在的问题

3.1 负荷变化较大时SVC运行存在问题

SVC实现自动补偿的前提是供电系统必须是在容性过补的状态下通过调节晶闸管触发角补偿所需要的电感电流，若供电系统是感性就无法自动补偿和调节，H5、H7、H11分别由三面高压开关柜人工控制，只能按顺序投入，上一级闭锁下一级。由于煤矿生产是不连续的，每天正常生产时负荷较大，一般需要投入2组或3组电容器，即投入H5、H7或H5、H7、H11，但是检修时只需投一组H5就足够，若投入的电容器组容量不够，TCR就无法自动补偿和调节，若投入的电容器组容量太大，TCR需要补偿的电感电流太大，处于内耗状态。

3.2 SVC对煤矿供电运行方式的影响

《煤矿安全规程》规定：“矿井应有两回路电源线路。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式”。SVC装置需要4面高压开关柜、3组电容器、1组电抗器和一套晶闸管控制系统，除4面开关柜外，其余装置占地面积一般为200～300m2，总费用200万左右。由于煤矿变电站受地理条件限制，变电站只能安装一套SVC装置，且4面高压开关柜大多安装在不同母线段，SVC要正常运行只能采用两段母线并列运行方式，对煤矿供电安全造成一定影响。

4 保障SVC设备安全运行的方法和措施

4.1 加强监控，规范操作，确保SVC有效运行

SVC工作原理决定在负荷变化较大时不能自行判断调节，需人工投切电容器，对选择使用SVC装置提出了更高的要求。①在使用时，要求值班人员加强监控，根据煤矿生产规律、负荷变化情况及时调整电容器的容量，规范操作保证设备正常运行，降低由于运行方式不当影响设备使用寿命。②在选择电容器时要结合煤矿负荷选择合适容量的电容器，尽量减少电容器组的数量，减少人工投切的次数和频率。

4.2 合理安装SVC装置，适应煤矿供电运行方式

SVC装置需要4面高压开关柜，在安装SVC时要结合煤矿供电运行方式合理安装。①TCR和电容器柜尽可能安装在同一母线段，确保在分裂运行方式下不影响SVC的正常运行。②在同级或上级相邻的变电站安装SVC时尽可能安装在不同电源或母线段上，保证在分裂运行方式时，每个电源线路或母线段都有SVC补偿装置。③合理调整运行方式，可间接通过上级或同级变电站的SVC对本站供电系统进行自动无功补偿，减少不必要的投资。

5 结束语

SVC作为一项新技术在煤矿地面供电系统中越来越多的被使用，但在实际使用中，由于煤矿供电的特殊性，在发挥SVC作用的同时，并会伴有负面影响，在一定程度上制约着煤矿供电的运行方式，较大的维修费用增加了煤矿企业的生产成本，因此在选择和使用SVC时要结合煤矿供电的特殊性慎重选择合理、可靠的SVC装置，既要保证煤矿供电的安全可靠，也要充分考虑煤矿企业的投资和运行成本。

TD614

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1004-7344（2016）02-0175-01

2015-12-22