无功补偿装置行业发展现状分析

    煤矿工业是我国目前最主要的能源行业。由于井下机械化设备不断增加，已成为工业系统
耗能大户，电力消耗在煤矿生产成本中占有很大比例。从节电情况看，虽然加强了用电管理，
推广了部分节电产品，但远远没有达到国家对重点煤矿企业节能降耗的要求，尤其是井下
采、掘、开、运、通系统，功率因素长期运行在

0.4-0.7 之间，随着煤炭产量增加，巷道延伸，

负荷增加，井下电能损耗相当严重，这种状况在全国煤炭系统带有普遍性，而且大部分矿
井没有采取任何节电措施。目前煤矿井下大量使用变频设备、整流设备，以及广泛应用电力
电子设备，这些电器设备产生谐波电流、谐波电压，正在严重污染井下电网，导致谐波问题
日益严重的主要原因是：对无功、谐波、三相不平衡等问题不能实施有效，灵活的控制，进
而不能改善电压质量，降低谐波含量，使电网运行环境日趋恶劣。矿用井下无补偿主要是针
对解决以上问题而被提出的。
    目前国内煤矿行业无功补偿设备现状
    针对煤炭行业的电力负荷特点，国内外对动态无功补偿技术都进行研究，主要类型分为
如下几种：
    1、分组投切电容器方式。真空接触器(或断路器)投切方式，投切时开关触头间会产生电弧，
因电容回路的通断过程中会产生较高的操作过电压和冲击电流。所以往往在回路中串联电抗
器来抑制投切涌流，并能治理相应谐波。原理简单，成本低是其特点。
    2、静止型动态无功补偿装置(SVC)。该装置为晶闸管控制电抗器+滤波装置(TCR+FC)方式
或者晶闸管投切电容器（

TSC）。其功能具有平滑调节无功补偿容量、系统响应速度快，并

能综合治理谐波，普遍应用在煤矿系统、冶金行业、电力系统和电气化铁路等。
    3、磁阀式补偿方式。装置由补偿电容器和并联可调电抗器组成，通过高阻抗电抗器磁通的
调节，使其与并联电容器中多余的容性无功容量平衡。这是自饱和电抗器补偿方式的一种变
型产品，因其损耗大，运行成本高，调节速度慢，补偿范围有一定的限制，属于淘汰技术。
    这些补偿方式都存在一些不足之处，结合煤矿配电形式，研发适合于煤矿应用的无功补
偿设备是当务之急，也是响应国家政策。
    目前煤矿配电网普遍采用的无功补偿方式有三种:分别为集中补偿、分散补偿和就地补偿。
    1、集中补偿
    集中补偿是将电容器装设在用户专用变电所或配电室的低压母线上，对无功进行统一补
偿。这种补偿方式比较适合在负荷集中、离变电所较近，无功补偿容量较大的场合。
    徐州新集煤矿就采用了集中补偿方式，此矿分析了分组投切电容器组，调压调无功容量
补偿，动态无功补偿

(SVC)。三种方案的经济性，确定了采用分组投切电容器组代替原有固

定投切电容器，保证了该矿的供电质量和功率因数。
    集中补偿的优点是:可以就地补偿变压器的无功功率损耗。由于减少了变压器的无功电流，
相应地减少了变压器的容量，也就是说，可以增加变压器所带的有功负荷

;可以补偿变电所

母线、变压器和受电线路的功率损耗，节约能源

;当负荷变化时，能对母线电压起一定的调

节作用，从而改善电压质量

;便于管理、维护、操作及集中控制。

    缺点是:它只能减少装设点以上线路和变压器因输送无功功率所造成的损耗，而不能减少
用户内部通过低压线路向用电设备输送无功功率所造成的损耗。
    2、分散补偿