SVG在神东矿区供电系统中的应用

2014-12-25赵永清刘玉录

山东工业技术 2014年11期

关键词：神东谐波损耗

赵永清，刘玉录

（神东煤炭集团供电中心，陕西榆林719315）

SVG在神东矿区供电系统中的应用

赵永清，刘玉录

（神东煤炭集团供电中心，陕西榆林719315）

矿区运行过程中，供电系统是系统中的一个重要组成部分，本文主要是对神东矿区的供电系统进行简单分析，该矿区中含有不同电源的双回路35KV供电系统，而在矿井的电力供应中，直接下井的电源为6KV或者10KV，随着矿区采矿规模的增大，其电力系统的供电规模也随之不断增大，随着供电距离的增大，末端负荷点的电压值就会出现一定程度的下降，这会对整个矿区的供电系统的正常运行产生一定程度的应用，将SVG应用于神东矿区的供电系统中，具有较好的应用效果，本文就针对此予以简单分析。

SVG；神东矿区供电系统；应用

SVG是一种常用的无功动态补偿装置，在实际的应用中，与其他静止无功补偿装置相比，该装置具有响应速度快、节能效果好、技术先进等诸多的优点，其在电路的无功补偿工作中，应用的是自换相变流电路，在其运行的过程中，能够通过电抗器将其自换相桥式电路连接与电网上，有时也可以将其直接并联于电网上，想要使其在实际的工作中快速的实现供电系统的动态无功补偿，只需要对其交流侧的输出电压的幅值及相位进行调节，其就能够有效的实现无功电流的吸收或输出。

在神东矿区的供电系统运行过程中，由于供电距离的大范围增加，导致末端电压降的下降，并且，在实际的应用中，不断的引进各种新工艺、新技术、新设备，这直接导致了供电系统中的谐波分量值的增大，这会引起无功损耗的增加与系统中功率因素值的下降，导致矿区中供电系统的正常运行受到影响，为了有效的解决这一问题，神东矿区在发展的过程中，在大力推广SVG无功补偿装置的应用，那么在实际的应用工作中，该装置的实际应用效果如何，下面就对此予以简单分析研究。

1 SVG无功补偿装置的工作原理

为了研究SVG在神东矿区中的应用，首先对其工作原理进行分析，其基本的工作原理主要表现为：应用电抗器或者是直接并联的方式将SVG装置中的自换相桥式电路并联于电网中，在实际的无功补偿工作中，可以对桥式电路的交流侧的输出电压的相位、幅值根据实际的需求进行适当调节，就能使该电路在工作的过程中，按照实际的需求吸收或者发出相关要求中的无功电流，从而实现有效的动态无功补偿，另一方面，也可以通过直接控制SVG装置的交流侧的电流的方式来使其吸收或者发出相关的无功电流，同样能使其很好的实现动态无功补偿。

2 神东矿区的供电系统运行过程中存在的主要问题

2.1 功率因素与无功损耗的问题

在神东矿区的采矿工作中，很多矿井的采掘工作面都是离电源中心比较远的，供电系统中的电能在长距离的传输过程中，会导致线路电压损失加大，末端设备的电压值会出现明显的降低，对矿井中的相关设备的正常运行造成较严重的影响。另一方面，矿井中的大多数的用电设备是交流用电设备，其在运行的过程中，需要消耗大量的无功功率及有功功率，这会导致供电系统中出现功率因素降低的现象，一旦功率因素降低至一定值，系统中的相关能量就能以得到有效的利用，设备的利用率明显降低，就会导致系统中出现过多的损耗。并且系统中的一些大型的电动机在工作的过程中，要想维持电动机工作过程中所需的励磁转矩、励磁电流需要吸收大量的无功功率，这就会极大的降低供电系统中的功率因素，并且电机在启动的过程中，会对整个供电系统造成较大的无功冲击，变压器、输电线路等会出现较严重的发热现象，使得供电系统中的电能损耗值大大增加。

2.2 供电系统中的谐波问题

在神东矿区运行的过程中，其井下的供电系统中包含有大量的电子设备，这些电子设备在工作的过程中，会构成大量的逆变电路、整流电路等，这就给供电系统的运行带来了较多问题。这些电路在运行的过程中会产生数量庞大的谐波，这些大量谐波的存在，会严重影响到供电系统的电能质量，供电系统中的变压器及线路中的损耗会加大，电缆的热量会增加，这就会导致电缆的绝缘老化速度加快；另一方面，变压器的额定容量会降低，不仅会导致供电系统中的电能传输效率及电能利用率的下降，还会导致供电系统中相关设备的老化速度加快，导致相关设备的使用寿命的缩短。

3 SVG无功补偿装置在神东矿区供电系统中的应用效果

SVG无功补偿装置具有响应速度快的优点，在实际的应用中，可以取得很好的电压闪变及抑制效果，是普通无功补偿装置响应速度的5倍作用，并且其在实际应用中采用的IGBT开关，响应时间仅为10us，具有非常好的响应速度。

将SVG应用于神东矿区的供电系统中之后，发现其能够取得很好的应用效果，主要表现为：（1）能够对无功输出进行动态、连续的调节，能够很好的满足功率因素的补偿要求，对于供电线路的末端电压具有很好的提升作用；（2）其能够在不增加滤波支路的情况下，对谐波开展很好的治理工作，能够对13次及以下的谐波进行完全的滤除。在设备的运行之后，对其补偿效果进行现场的测试，发现其变电站的谐波分量能够与国家的相关要求相符，通过对实际的测量数据进行简单分析，发现其各主要特征电压谐波以及谐波电压的总畸变率都能够得到有效的改善；（3）在SVG无功功率补偿的过程中，采用的是直接调节无功电流的方式，其输出电流对于电压没有明显的依赖，并且具有非常好的响应速度，能够很好的开展各种冲击性负荷的补偿工作；（4）SVG在实际工作中的功率损耗值是比较低的，其工作过程中主要的损耗值是：IGBT的损耗及变压器的损耗，整个SVG动态无功功率补偿系统在运行过程中的功率损耗值都是非常低的，其有功损耗的值不到其输出容量值的百分之一，具有非常好的应用性能。通过对SVG在神东矿区供电系统中的应用效果进行简单分析，发现其具有非常好的应用效果。