井下供配电系统无功补偿的探讨邓兴全

井下供配电系统无功补偿的探讨邓兴全

邓兴全

（山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿山东莱州261400）

摘要：随着国家经济的不断发展，现代化机械水平也在提升，人民群众的需求也在加大，所以大功率设备的用途和范围渐广。井下供配电系统的标准高低直接影响无功补偿的程度大小，影响工人和居民的生产和生活。基于此，本文首先简单介绍井下供配电系统无功补偿的必要性，随后浅谈其作用方式和重要意义，以此来供相关人士进行交流参考。

关键词：井下；供配电系统；无功补偿

引言

人民群众需要不断加大的同时，造成井下的系统的负荷超过承受的限度，功率过高使得用电成本过大，电线折损情况超出预期，于是给相关单位带来负的内部效应。但在无功补偿的前提条件下，这些矛盾能得到一定程度的缓解，因此加强井下供配电系统无功补偿有很高的效用，值得引起相关人员和相关单位的重视。

一、无功补偿对井下供配电系统的必要性

井下供配电系统可以分成有、无功补偿这两种方式，在此其中，有功补偿指的是将电能转化成热能、光能等形式的能，隶属于能量转化，遵循能量守恒定律。而无功补偿不同，它没有对外做功，所以也不存在能量转化和守恒的动态过程，也因此它不会给供配电带来影响，保证基础的供电量和配电量，系统稳定性和强度提升。但是这种补偿方式也有一定的弊端，如果功率太低，电压的质量和耗电环节会被干扰，甚至导致设备故障。因此针对这种情况，相关人员应当重视平衡的问题，井下环境具有一定的封闭性和复杂性，而高压电线庞大的电能需求难以得到满足，所以要根据不同的情况制定出适应的无功补偿措施，这样才能达到保证供配电的稳定性、降低能源的损耗程度、提升工作人员的工作效率并保证相关人士的经济效益，是顺应经济社会发展的一种良好措施[1]。

二、无功补偿的主要方式

无功补偿大致可以分为三个类型：分散型无功补偿、集中型无功补偿和就地的无功补偿。分散型适用于小地方，可以让负荷分散的用户均享受到稳定高效的供配电系统，减少临时的断电或电压故障带来的生产和生活的负面影响，控制性更强，范围小所以维修效率高，周边人员几乎不受到负面干扰，但能涵盖的范围不算大。集中型的无功补偿可以让周边的一片区域都享受到福利，安装的形式简单、工序也不多，故周边区块均有福利可以享受。所以集中型的效益最高，相同时间内获取的收效最为明显。但是这种措施缺少特异性，即当有的用户或者工厂与周边其他同用户有较大的类型差别，使用过程中就较容易电压不足的情况。并且这种形式的无功补偿安装形式过于简单，则设备的负载也相对较低，当负荷低于预期强度或者是设备出现临时性的故障，电压的质量也会因此下降，同时季节性的变化明显，设备空载时间容易过长。而就地型的补偿其实这三者中最好的补偿方式，多用于矿井[2]。

无功补偿的方式有很多，但具体的选择应该根据实际情况，现如今我国无功补偿的四种方式的材料构造有：在变电母线处统一加装并联形式的电容器组合；在变压器或者配电车间出加装并联型的电容器以补偿无功配电电容器；第三种是在发电机的地方加装并联电容器件而最后一种则是在线路中安装。每种安装方式均大同小异，位置不同优劣不尽相同，但是现实生活中，井下的电压负荷占整个矿井的用电比例已经超过一半，甚至处于50%-60%的区间，所以就地补偿最符合当前的发展需求，并可以以高压母线加装电容器为主要方法，分散无功补偿的缺陷，提升整体效益，促进相关产业的发展[3]。

三、无功补偿的作用价值

无功补偿的作用价值有很多，例如当某个矿井单位选择有功补偿的方式时，矿井下设备和井上相关仪器会展开功率上的转化效益，于是整体电网功效降低，甚至带来电能利用率下降的情况，严重危害企业和居民的权益。但是用无功补偿的方式可以明显减缓这一负面影响。另外，如果井下的用电负荷转化能和转化频率超过仪器可以承载的范围，电网系统中电压波动幅度过大，于是电网不稳，设备容易出现故障问题，问题过大还容易导致整个电网平衡故障，造成大面积的停电状况，损坏时间长、波及范围广，严重不利于当地的生产和发展，使得经济效益明显降低。最后，井下供配电系统选择合理的无功补偿凡是以后，系统的科学性和稳定性提升，井下员工可以更加高效地完成相应的工作，于是能源消耗减少，集约利用资源的目标达成，这和企业最开始设定的目标相同[4]。

从整体发展角度上看，无功补偿的作用价值还体现在设备上，设备发热减少，于是使用寿命增长，因故障而带来的负面影响次数明显减少。高压电线的损耗也是如此，短时间不会爆发大量的电能转内能情况，于是井下供配电系统有更大的安全性，相关人员不用担心爆炸问题，于是员工的安全性得到保证。当前我国很多企业因无功补偿而取得更大的经济效益，某机械加工企业就是这样。随着经济的发展，自动化、机械化和人工智能化逐步成为企业发展的现代化法则，感性负载成为主体，于是工作中相关的自然功率系数比较低。但是国家对电力设计有硬性的指标，即功率因素需要小于0.9，为达成这个目标，企业选择无功配电、电容器并联的方式。三相交流电是我国电流的主要方式，对企业而言，用电功率的高低直接与经济效益挂钩，企业用电超过一定标准后，还需要面临罚款的处罚，但是借助无功补偿以后，企业用电幅度大大降低完全符合国家规定的相关标准。于是这所企业的经济效益提升，去年的收益比同期提升5.89%，处于当地同类企业的前列。所以这种改进措施对企业很有利，从根本的成本、经济和效益角度优化生产，提升企业的内部核心竞争力，并进一步促进社会主义市场经济的发展。

四、结束语

现如今，无功补偿的措施方案已经成为井下配电系统的重要完善手段，使用范围也在逐日扩大，但即使如此，很多矿井依旧没有选用这种方式，有出于经济原因的考虑，也有思想观念的缺陷。但用此方式以后越发稳定的电压与节能降损的效用均可显示其作用，所以这项举措可以成为解决我国供电系统问题的一种有效措施而被投入使用。

参考文献：

[1]邓馥郁.工厂供配电系统无功补偿的分析[J].科技风，2016（7）：2-3.

[2]陆茵.井下供电动态无功补偿与谐波抑制装置研究[J].煤炭技术，2018，37（1）.

[3]孔伟.煤矿供电系统动态无功补偿技术分析[J].内蒙古煤炭经济，2018，No.253（08）：48-49.

[4]王旭伟.无功补偿技术在煤矿井下供电系统中的应用[J].机电工程技术，2017（9）.