F2-1煤炭行業(yè)電能質(zhì)量產(chǎn)品應(yīng)用分析-楊維濤

2014-03煤炭行業(yè)電能質(zhì)量分析報告

西安愛科賽博電氣股份有限公司2023/2/1

煤炭行業(yè)電能質(zhì)量分析

SP系列電能質(zhì)量產(chǎn)品簡介總結(jié)煤炭行業(yè)電能質(zhì)量解決方案介紹公司介紹

提升機(jī)

提升機(jī)單機(jī)裝機(jī)功率大，在礦井總供電負(fù)荷中占的比重較大。提升機(jī)作為大功率、頻繁啟動、周期性沖擊負(fù)荷以及采用硅整流裝置對電網(wǎng)造成很大的無功沖擊和高次諧波污染。所以大功率提升機(jī)對供電電網(wǎng)的容量和穩(wěn)定性提出更高要求。

典型負(fù)載分析煤礦的典型無功波動情況長距離輸電線路

在煤礦開采過程中，有大量的巷道掘進(jìn)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、行車燈電氣設(shè)備均在井下應(yīng)用，在非露天煤礦的開采過程中，需要很長的輸電線路為井下設(shè)備提供電力，遠(yuǎn)距離電力傳輸帶來了高能量消耗，導(dǎo)致末端電壓低！

2023/2/1

電纜的電阻很小，但是在長距離和大電流的情況下仍不能忽略。由于電阻與導(dǎo)體的長度成正比，電力線路的末端的導(dǎo)線電阻相當(dāng)于最大。在這種情況下，當(dāng)電流很大的時候，導(dǎo)線電阻的分壓為U=IR，也就是說電流越大分壓越大。這部分分壓就是線路損耗的電壓。最后負(fù)載所得到的電壓就是電源電壓減去損耗的電壓。2023/2/1變頻器和軟啟動器配置了變頻器或軟啟動器，以達(dá)到改善啟動沖擊和運(yùn)行節(jié)能的要求。由于變頻器的使用，一般會產(chǎn)生6k±1次諧波。煤礦供電系統(tǒng)電能質(zhì)量問題電壓波動末端電壓低功率因數(shù)低、損耗大無功諧波變頻器、電力電子器件不斷增容，導(dǎo)致變壓器或系統(tǒng)承受力超負(fù)荷，從而引起火災(zāi)、損壞變壓器或配電系統(tǒng)設(shè)備及線路損耗增加，破壞絕緣、降低使用壽命，同樣會引起火災(zāi)，危害人身安全。根據(jù)《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》獎、懲電費(fèi)造成配電系統(tǒng)過電流、欠電壓等緊停故障的發(fā)生，影響了礦井生產(chǎn)引起的危害串并聯(lián)諧振：在電容器的作用下，諧波電流可以被放大2～5倍，而在諧振時可達(dá)30倍以上。諧振引起的過電壓和過電流會大大增加電容器的損耗和過熱，往往導(dǎo)致電容器的損壞。小結(jié)煤炭行業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題較為嚴(yán)重，主要體現(xiàn)在無功問題、諧波問題、電壓波動及閃變問題、三相不平衡問題等；解決煤炭行業(yè)電能質(zhì)量問題主要的技術(shù)有：無源濾波技術(shù)、有源濾波技術(shù)；電容無功補(bǔ)償技術(shù)、靜止無功補(bǔ)償器技術(shù)、靜止無功發(fā)生器技術(shù)等，目前在煤炭行業(yè)中高壓系統(tǒng)，以靜止無功發(fā)生器（SVG）解決電能質(zhì)量問題，而依據(jù)系統(tǒng)情況，也有低壓就地方式，下面將著重介紹煤炭行業(yè)中高壓系統(tǒng)電能質(zhì)量解決方案。2023/2/1

煤炭行業(yè)電能質(zhì)量分析

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2023/2/1煤炭電能質(zhì)量解決方案設(shè)備名稱適用場合解決問題井上鏈?zhǔn)届o止無功發(fā)生器（SVG)6kV、10kV配電室動態(tài)無功補(bǔ)償（提升機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、皮帶機(jī)和各類電機(jī)）提高功率因數(shù)、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、降低線路損耗，促進(jìn)節(jié)能減排。低壓有源電力濾波器(APF)0.4kV配電室諧波治理

（變頻類設(shè)備）濾除諧波電流，提高供電系統(tǒng)的可靠性，促進(jìn)節(jié)能減排。井下井下防爆有源電力諧波及無功動態(tài)補(bǔ)償裝置井下690V、1140V諧波治理及動態(tài)無功補(bǔ)償（井下設(shè)備：刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等）濾除井下諧波電流、降低井下輸電線路傳輸損耗、提高末端電壓，保障井下設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高供電系統(tǒng)可靠性，促進(jìn)節(jié)能減排。2023/2/1級聯(lián)SVG的應(yīng)用某煤礦無功補(bǔ)償案例項目背景：某煤礦地面變電所裝備2臺三相雙繞組油浸變壓器其6KV系統(tǒng)的諧波含量以5、7次為主，含量為6.5%左右，當(dāng)前功率因數(shù)在0.6—0.85之間。治理方案：選用

1套SVG型動態(tài)無功補(bǔ)償及諧波濾波裝置，有效補(bǔ)償容量±3Mvar。2023/2/1功率因數(shù)變化趨勢圖補(bǔ)償前補(bǔ)償后數(shù)據(jù)對比：補(bǔ)償前，因系統(tǒng)中無功的影響，造成功率因數(shù)非常低，一度降低到0.7，原有補(bǔ)償無法實時跟蹤負(fù)載變化，功率因數(shù)波動頻率、波動范圍都很大。補(bǔ)償后，系統(tǒng)無功功率被有效進(jìn)行了補(bǔ)償，功率因數(shù)升高到0.98以上，功率因數(shù)變化平穩(wěn)，波動范圍小。提高了設(shè)備的用電效率。2023/2/1電壓變化趨勢圖補(bǔ)償前補(bǔ)償后

數(shù)據(jù)對比：補(bǔ)償前電壓波動范圍較大，電壓沖擊大。對系統(tǒng)設(shè)備的安全造成隱患。補(bǔ)償后系統(tǒng)電壓相對平穩(wěn)，波動范圍減小，消除電壓沖擊對系統(tǒng)的危害。2023/2/1電流變化趨勢圖補(bǔ)償前補(bǔ)償后數(shù)據(jù)對比：對系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償后，系統(tǒng)無功電流大幅度減小，從而總電流有效值降低，提高了電能利用率。有源濾波器產(chǎn)品的現(xiàn)場應(yīng)用某煤化工行業(yè)諧波治理案例項目背景：某煤炭化工企業(yè)焦?fàn)t配電室，由于存在大量變頻和沖擊性負(fù)載，經(jīng)測試其電流變化極快并且存在5、7次諧波電流。治理方案：用一臺型號為SPA3-100A/0.4的有源電力濾波器對5、7次諧波電流進(jìn)行濾除。2023/2/1治理前后效果對比治理后治理前2023/2/1

煤炭行業(yè)電能質(zhì)量分析

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靜止無功發(fā)生器(SVG)

靜止無功發(fā)生器（SVG：StaticVarGenerator）的基本原理是指將自換相橋式電路通過電抗器直接并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

靜止無功發(fā)生器基本概念SVG的三種運(yùn)行模式:2023/2/12023/2/1安全性能最好補(bǔ)償功能多樣化操作更簡單響應(yīng)時間最快占地面積最小諧波含量極低可忽略中壓靜止無功發(fā)生器(SVG)設(shè)備特點簡約設(shè)計占地小增強(qiáng)可靠性(絕緣)中壓靜止無功發(fā)生器技術(shù)特點操控性高低、壓完美隔離，安全本控操作，免電氣、電磁造成人身傷害！windows可視化操作界面！維護(hù)性控制與功率模塊化設(shè)計，互換性強(qiáng)，縮短維修周期，減少損失！強(qiáng)大的客服系統(tǒng)，可實現(xiàn)客戶的免維護(hù)！智能性自動檢測、自動補(bǔ)償！可遠(yuǎn)控值機(jī)、后臺值機(jī)、移動值機(jī)，也“可無人值機(jī)”，打造大數(shù)據(jù)“平臺”！2023/2/1中壓靜止無功發(fā)生器啟動柜鐵芯電抗器柜內(nèi)安裝雙接觸器接入安裝簡單中壓靜止無功發(fā)生器功率柜控制供電采用有源自取電調(diào)試簡單高可靠性最高標(biāo)準(zhǔn)可維護(hù)性最小重量設(shè)計最高標(biāo)準(zhǔn)安全設(shè)計單板設(shè)計最簡工藝最高可維護(hù)性高可靠性中壓靜止無功發(fā)生器控制柜兩光纖設(shè)計控制不斷電全功能模塊有源電力濾波器（APF）防爆型濾末端電壓提升裝置2023/2/1

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總結(jié)（1）煤礦負(fù)荷的特點負(fù)荷波動頻繁，周期性變化諧波嚴(yán)重，尤其是5、7、11、13次基于電容器型補(bǔ)償面臨的問題難以適應(yīng)負(fù)荷波動的變化諧波治理的效果有限（濾除60%左右的諧波），占地面積大（多組濾波器組），諧波放大，對電容器及系統(tǒng)其他設(shè)備造成諧波過電壓總結(jié)（2）SVG技術(shù)先進(jìn)，是最新型動態(tài)無功補(bǔ)償與諧波治理方案1、無功動態(tài)補(bǔ)償，不產(chǎn)生諧波而且能補(bǔ)償13次以下諧波，使固定電容支路的設(shè)計大大簡單，避免諧波放大，使系統(tǒng)安全性大大提高。2、裝置自身可靠性高，采用目前最為成熟普遍應(yīng)用的IGBT，此外每相具備冗余模塊。3、強(qiáng)迫風(fēng)冷，平時免維護(hù)；模塊化結(jié)構(gòu)，如出現(xiàn)模塊故障，可冗余運(yùn)行，檢修時直接更換模塊。4、功率因數(shù)保持在0.98以上。5、諧波電流得到了有效抑制，提升了系統(tǒng)的供電安全性。2023/2/1一站式服務(wù)測試方案討論設(shè)計維護(hù)及培訓(xùn)安裝2023/2/1

電能質(zhì)量問題涉及的方面很廣，這里也僅對其中的一部分做了介紹。對于煤炭企業(yè)，無功、諧波、電壓閃變等問題，都是需要解決的。通過電能質(zhì)量的治理就是為了保證系統(tǒng)可靠的運(yùn)行，延長供電系統(tǒng)中其他電力設(shè)備的使用壽命及提高系統(tǒng)的可靠性?？偟膩碚f，解決電能質(zhì)量問題最重要是要有正確的理念，使整個供電系統(tǒng)達(dá)到一個環(huán)保的、高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境運(yùn)行。電能質(zhì)量問題不能理解為用某一種產(chǎn)品就可以解決問題，要整體考慮，我們最大的優(yōu)勢就是和客戶共同討論，找到解決企業(yè)電能質(zhì)量的問題，然后用系列的電能質(zhì)量產(chǎn)品實施解決，實現(xiàn)多贏。2023/2/1

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企業(yè)概況致力于電力電子電能變換和控制領(lǐng)域提供效率更高、效能更佳的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備和解決方案

1996年1月19日西安愛科電子有限責(zé)任公司成立，開展航空軍工電源業(yè)務(wù)2003年4月西安賽博電氣有限責(zé)任公司成立，開展有源電力濾波器等電能質(zhì)量新業(yè)務(wù)2011年5月公司引入PE2012年4月改制成立西安愛科賽博電氣股份有限公司2012年

9月成立全資子公司——蘇州愛科博瑞電源技術(shù)有限責(zé)任公司公司