孟濤

摘要：煤礦企業(yè)是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要企業(yè)之一，也是人們生活中不可缺少的一項(xiàng)重要能源。目前，隨著煤礦供配電系統(tǒng)諧波污染問題的日益加重，不僅導(dǎo)致了供電線路的供電質(zhì)量下降，而且還會給設(shè)備的安全運(yùn)行造成一定程度的影響。因此，如何對煤礦供配電系統(tǒng)諧波的危害進(jìn)行治理已經(jīng)成為了企業(yè)相關(guān)部門所面臨的一項(xiàng)重大課題。本文通過對我國煤礦供配電系統(tǒng)中諧波的主要來源及危害進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探討相關(guān)的防治措施，以此來將由于諧波產(chǎn)生而給企業(yè)造成的損失降到最低，促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：供配電系統(tǒng) 諧波危害 治理措施

隨著我國煤礦企業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快，越來越多的先進(jìn)設(shè)備被投入到煤礦企業(yè)的發(fā)展中，這種情況下，某些設(shè)備所承擔(dān)的電壓和電流就會有所增加，從而導(dǎo)致波形畸變，即增加了諧波。諧波的存在不僅會影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，給設(shè)備造成一定程度的損壞，而且還會因?yàn)檩旊娋€路損壞而出現(xiàn)自燃的現(xiàn)象，這對煤礦企業(yè)來說是致命的。因此，為了能夠?qū)㈦[患降至最低，相關(guān)工作人員就必須在充分認(rèn)識諧波危害的基礎(chǔ)上，對其采取相應(yīng)的治理措施，從而確保煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 諧波的主要來源

就我國目前電網(wǎng)的構(gòu)成環(huán)節(jié)來看，主要包括發(fā)電、輸電、配電以及用電等幾個環(huán)節(jié)，無論是哪一個環(huán)節(jié)，都有可能產(chǎn)生諧波，其中產(chǎn)生諧波概率最大的就是用電環(huán)節(jié)。近幾年來，隨著煤礦供配電系統(tǒng)諧波污染問題的逐漸加重，相關(guān)工作人員對其主要來源也進(jìn)行了深入的研究，研究結(jié)果表明，在煤礦供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，諧波的產(chǎn)生主要來自非線性負(fù)荷用電設(shè)備。變壓器就是諸多非線性負(fù)荷用電設(shè)備中的一種，由于變壓器在運(yùn)行過程中，具有內(nèi)鐵心飽和，磁化曲線的非線性等特點(diǎn)，從而導(dǎo)致磁化電流呈尖頂性，內(nèi)含大量奇次諧波，而諧波產(chǎn)生的大小直接取決于變壓器的鐵心飽和度。除了變壓器之外，煤礦電力系統(tǒng)中還存在很多非線性負(fù)荷用電設(shè)備，比如說礦井提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、帶式輸送機(jī)以及架線式電機(jī)車等。煤礦電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，為這些負(fù)荷提供的是正弦波形的電壓，但是這些設(shè)備真正取用的確實(shí)非正弦波形的電流，而構(gòu)成這種非正弦波形的電流正是基波和與基波頻率成整數(shù)倍的諧波。

2 諧波所產(chǎn)生的危害

電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行對煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)諧波電流和諧波電壓，那么勢必會導(dǎo)致固定頻率的電網(wǎng)受到污染，使其無法正常運(yùn)行，經(jīng)總結(jié)，諧波所產(chǎn)生的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先是給我公用電網(wǎng)元件帶來的危害，公用電網(wǎng)元件如果受到諧波的污染，那么就會導(dǎo)致系統(tǒng)中發(fā)電、輸電以及用電設(shè)備的性能大大降低，不能將自身的作用最大限度的發(fā)揮出來，而當(dāng)諧波極為嚴(yán)重的時候，還會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，從而無法正常工作，阻礙煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。其次是給變壓器帶來的危害，煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及到許多電力變壓器，諧波一旦出現(xiàn)，就會導(dǎo)致變壓器設(shè)備局部過熱的現(xiàn)象，致使設(shè)備壽命縮短。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由于諧波產(chǎn)生而導(dǎo)致的設(shè)備損壞已經(jīng)達(dá)到了80%以上。最后是對通信信號產(chǎn)生的危害，電力系統(tǒng)中一旦有諧波產(chǎn)生，通信信號就會產(chǎn)生干擾，通信質(zhì)量也就會隨之下降，使通信系統(tǒng)無法正常工作，導(dǎo)致傳送信息丟失。

3 諧波的治理措施

既然諧波對電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的危害是多方面的，那么在對其治理措施進(jìn)行制定的時候，也應(yīng)該從多個方面進(jìn)行考慮。根據(jù)我國目前煤礦發(fā)展的實(shí)際情況來看，對于諧波的治理措施可以從以下幾個方面進(jìn)行考慮：

首先要合理選擇變壓器，變壓器在煤礦供配電系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置，因此，根據(jù)煤礦企業(yè)的實(shí)際情況來對變壓器進(jìn)行合理選擇是非常重要的。變壓器主要可以分為Y/△的接線和△/Y的接線兩種，前者能夠阻止不平衡電流和3的倍數(shù)次高次諧波電流從副邊繞組傳到原邊的配電系統(tǒng)中，而后者則能夠阻止不平衡電流和3的倍數(shù)次高次諧波電流從原邊傳到副邊繞組的配電系統(tǒng)中，就我國目前煤礦企業(yè)變壓器的選擇現(xiàn)狀來看，其主要采用的是△/Y的接線。

其次要加裝靜止無功補(bǔ)償裝置，在煤礦供配電系統(tǒng)中，很多設(shè)備都會產(chǎn)生諧波的現(xiàn)象，比如說礦井提升機(jī)、帶式輸送機(jī)、架線式電機(jī)車等，這些設(shè)備除了產(chǎn)生諧波外，往往還會引起供電電壓的波動和閃變，有的還會造成系統(tǒng)電壓三相不平衡，嚴(yán)重影響公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量。在諧波源處并聯(lián)裝設(shè)靜止無功補(bǔ)償裝置，可有效減小波動的諧波量，同時，可以抑制電壓波動、電壓閃變、三相不平衡，還可補(bǔ)償功率因數(shù)。最后要根據(jù)煤礦電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，在變頻器的輸入側(cè)加裝適當(dāng)?shù)碾娍蛊?，這樣也能夠在一定程度上降低諧波電流的產(chǎn)生。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著煤礦企業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)體制建設(shè)中地位的不斷提升，煤礦供配電系統(tǒng)諧波的防治也成為了相關(guān)部門所高度重視的一個問題。為了確保煤礦供配電系統(tǒng)能夠始終處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，在未來的時間里，相關(guān)工作人員一定要充分掌握系統(tǒng)諧波出現(xiàn)的原因，然后，采取針對性技術(shù)措施進(jìn)行防治，以此來確保煤礦電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，從而促進(jìn)我國煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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