楊建平

摘 要：在《煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)基本要求及評(píng)分辦法》里有明文規(guī)定，“應(yīng)定期檢測(cè)電網(wǎng)諧波，諧波參數(shù)不超過規(guī)定”，為了使大家更好的了解煤礦供電系統(tǒng)諧破的危害以及治理方法，根據(jù)多年來(lái)在煤礦一線從事供電工作的經(jīng)驗(yàn)和參閱各種資料，撰寫了該文。該文中我結(jié)合實(shí)際談到了諧波的來(lái)源以及來(lái)源的原理，在工作中怎樣有效的預(yù)防諧波的形成以及治理方法，通過對(duì)該文的了解可以在供配電工作中有效的進(jìn)行防范和治理，以達(dá)到符合供電要求，保證安全供電的目的。

關(guān)鍵詞：煤礦 供配電 諧波 危害及治理

中圖分類號(hào)：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（a）-0080-01

在《煤礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)基本要求及評(píng)分辦法》里有明文規(guī)定，“應(yīng)定期檢測(cè)電網(wǎng)諧波，諧波參數(shù)不超過規(guī)定”，為了更好的了解煤礦供電系統(tǒng)諧破的危害以及治理方法，結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)和參考文獻(xiàn)，撰寫了該文。該文從實(shí)際談到了諧波的來(lái)源以及來(lái)源的原理，在工作中怎樣有效的預(yù)防諧波的形成以、治理以及供配電工作中怎樣有效的進(jìn)行防范和治理，以達(dá)到符合供電要求，保證安全供電的目的。

電力是我們生活和生產(chǎn)中都不能缺少的一部分，對(duì)于理想的交流電網(wǎng)，大家都希望電壓其會(huì)周期性變化，形成正弦波，對(duì)于用電者，也希望所采用的是電壓保持理想正弦波的電。隨著現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，近幾年來(lái)電力電子裝備的應(yīng)用在不斷的增加，各種變頻設(shè)備、整流設(shè)備等電力半導(dǎo)體裝置也在不斷的應(yīng)用。而由于使用電力半導(dǎo)體裝置其會(huì)導(dǎo)致非線形的負(fù)載，這樣就會(huì)使電壓、電流等并不是完全的正弦波，根據(jù)傅立葉級(jí)數(shù)分析，可分解成基波分量和諧波分量。諧波其是由于多方面的原因產(chǎn)生的一種電流的畸變，要是這樣的諧波電流流入到煤礦電力系統(tǒng)中，其就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)受到多方面的影響，輕則縮短設(shè)備使用壽命，重則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞以及人身安全，因此對(duì)煤礦供配電系統(tǒng)的諧波進(jìn)行治理非常有必要。

1 正文部分

1.1 煤礦供配電系統(tǒng)中諧波的原因和危害

半導(dǎo)體的非線性元件其是在煤礦供配電系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的一種，在礦井提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)、主排水泵等等能電力電子設(shè)備方面都有應(yīng)用，而且在變頻器、交直流換流設(shè)備、變流器、整流設(shè)備等方面也都有應(yīng)用，可以說(shuō)其是應(yīng)用范圍非常廣泛。而在煤礦供電網(wǎng)絡(luò)中，諧波有很多方面的危害，其會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的功率損耗增加，減少設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致接地保護(hù)的功能受到影響，也會(huì)導(dǎo)致線路和設(shè)備過熱等。除了這些以外，其還會(huì)引起變電站局部的并聯(lián)或串聯(lián)諧振，造成電力互感器，變電站系統(tǒng)中的設(shè)備和元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，使造成供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)施損壞、元器件老化，造成電子保護(hù)裝置誤動(dòng)作，增大附加磁場(chǎng)的干擾等。

諧波其會(huì)導(dǎo)致變壓器的銅損增加，而且其還會(huì)導(dǎo)致變壓器的基波負(fù)載容量下降，效率降低，對(duì)變壓器的使用壽命也會(huì)有嚴(yán)重影響，使其壽命減少，噪聲也會(huì)增加。同時(shí)產(chǎn)品諧波的話，其還會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的鐵損和銅損，因此而引起額外的升溫，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的效率因此下降，這樣也會(huì)導(dǎo)致很多不必要的浪費(fèi)，使生產(chǎn)受到影響，而且其對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響與對(duì)變壓器的影響有相同之處，也會(huì)導(dǎo)致其設(shè)備的使用壽命降低，噪音也會(huì)因此增大。對(duì)電容器也會(huì)有所影響，導(dǎo)致電容器過電流，會(huì)導(dǎo)致電容器迅速發(fā)生故障。電容器會(huì)導(dǎo)致在導(dǎo)體中非正弦波電流與具有相同方均根值的純正弦波電流相比，這樣就會(huì)導(dǎo)致額外升溫，還可以減小額定載流量，對(duì)礦井供配電系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。此外，由于諧波對(duì)通訊的影響，其會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的傳輸質(zhì)量降低，就會(huì)導(dǎo)致響聲以及圖像等的清晰度，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，危及到工作人員的安全等方面的問題。

1.2 煤礦供配電系統(tǒng)諧波治理

諧波的存在是導(dǎo)致礦井安全生產(chǎn)以及安全生活隱患的最主要問題，所以在實(shí)際工作中必須要對(duì)煤礦供配電系統(tǒng)諧波進(jìn)行治理。在治理的過程中要根據(jù)國(guó)家對(duì)于諧波污染的治理要求，采取必要的措施進(jìn)行治理。

（1）選擇電力電纜方面。諧波引起電纜發(fā)熱的危害，是在在礦井供配電系統(tǒng)電力電纜截面的選擇過程中必須要考慮到的。對(duì)于連接諧波主要擾動(dòng)源設(shè)備的配線，確定電纜載流量時(shí)應(yīng)留有足夠裕量，必要時(shí)可適當(dāng)放大一級(jí)選擇電纜截面。

（2）無(wú)功補(bǔ)償電容器的配置。在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪^程中，在有諧波的礦井供配電系統(tǒng)中，不能采用常規(guī)補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行。通過使用調(diào)諧式電容器組，為避免電容器組與系統(tǒng)產(chǎn)生串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振，其也就是在補(bǔ)償電容器中加串調(diào)諧電抗器。通過電抗器的使用避開諧波電流可能出現(xiàn)的頻率，這種電抗器被稱為調(diào)諧電抗器，通過使用帶有這種電抗器的電容器組確保電容器組不會(huì)因?yàn)橹T如系統(tǒng)阻抗、投入段數(shù)、系統(tǒng)配置、負(fù)荷狀況等原因而發(fā)生諧振。

（3）諧波補(bǔ)償裝置進(jìn)行補(bǔ)償。礦井中的主要諧波源是指大功率的提升機(jī)、通風(fēng)機(jī)等等，對(duì)于這些主要諧波源在運(yùn)行過程中會(huì)引起較嚴(yán)重的高次諧波污染。增加諧波補(bǔ)償裝飾，可以擬制變頻器在運(yùn)行中產(chǎn)生的諧波，使輸入電流成為正弦波。采用LC調(diào)諧濾波器進(jìn)行諧波補(bǔ)償?shù)姆绞?，其是比較傳統(tǒng)的方式，這種傳統(tǒng)方式其可以補(bǔ)償諧波，也可以對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。不過其也有缺點(diǎn)，就是其補(bǔ)償?shù)奶匦詴?huì)受到多方面的影響，包括礦井供配電系統(tǒng)阻抗和運(yùn)行狀態(tài)等，其容易與系統(tǒng)之間發(fā)生并聯(lián)諧振，導(dǎo)致諧波被放大，在嚴(yán)重的時(shí)候，其還會(huì)導(dǎo)致LC濾波器燒壞。由于該裝置的結(jié)果簡(jiǎn)單，即使其只能對(duì)固定頻率的諧波進(jìn)行補(bǔ)償，而且效果也不是很好，不過其仍然是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的一種。在電力電子器件的應(yīng)用普及以后，在進(jìn)行諧波補(bǔ)償中運(yùn)用有源電力濾波器已經(jīng)成為了一種主要的方式。采用這種濾波器其對(duì)諧波有跟蹤作用，尤其是對(duì)那些頻率以及幅值變化的諧波。其工作原理是在補(bǔ)償對(duì)象中檢測(cè)出諧波電流，然后產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等、極性相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)電流只含有基波分量。

2 結(jié)語(yǔ)

該文從實(shí)際談到了諧波的來(lái)源主要由諧波電流源產(chǎn)生，當(dāng)正弦基波電壓施加于非線性設(shè)備時(shí)，設(shè)備吸收的電流與施加的電壓波形不同，電流因此發(fā)生畸變，諧波電流注入到煤礦電力系統(tǒng)中，這些非線性設(shè)備就成為電力系統(tǒng)的諧波源。在工作中怎么采取消除或抑制諧波危害的防范措施有效的預(yù)防諧波的形成來(lái)進(jìn)行防范和治理，以達(dá)到符合供電要求，保證安全供電的目的。

參考文獻(xiàn)

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