(平顶山平煤设计院有限公司 河南平顶山 467000)
摘要：在目前的矿山开采中，机械设备的使用越来越多，矿山供电系统为机械设备的正常运行提供足够的电力供应。在机械和电气设备使用不当或不能有效维护的情况下，可直接影响矿山生产的质量和效益。在矿山供电中，电容器补偿技术的应用既能有效的提高矿山供电的质量,也保证了矿山的生产工作效率，使矿山企业实现可持续运行。本文研究了电容器补偿技术在矿山供电系统中的应用，以供参考。
关键词：矿山供电；电容器补偿技术；应用情况
引言
矿山供电系统采用电容器补偿技术，既能提高电力系统的稳定性，还可以有效减少电能过度损耗问题，提高功率因数和电能质量，加快运行进度，为矿山企业带来更多的经济效益。此外，矿山工作人员必须遵守开展相关工作的要求，在提高安全性的基础上，说明电容器补偿技术的作用，促进采矿电子产品的安全应用。
1对于电容器补偿技术的论述
电容器补偿技术是一种具有提高电源使用效率的功能的新方法。从该技术的工作角度来看，两部分结构，即核心和外壳，是电容器不可缺少的组成部分，是促进电容器安全运行的关键。首先，不同类型的个别元件和绝缘元件组合形成核心，电容器工作时核心的内部元件相互连接，形成电阻模式，核心的作用是隔离热量，电容器工作时存在的温度迅速上升，核心内部元件燃烧，电流直接切断，防止内部系统发生广泛燃烧的一种方法。外壳是由薄钢相互焊接而形成的，焊接位置出现了大空隙，外壳盖子包括插座电线和安装蜡笔等。电容器正常运行时，外壳本身也有良好的效果，可以有效地保提高电容器的稳定性和安全性。由此可见，科学合理地应用电容器补偿技术不仅能在电源内产生电流的利用效果，还能保证电流的稳定性。因此，有必要提高对电容器补偿技术的探索力。
2无功功率补偿的种类和特点
2.1集中补偿
集中补偿将无功补偿装置放在企业或地方总降压变电站母线上，用于提高整个变电站的功率因数，在该变电站的供电范围内，无功功率基本平衡。在变电站内设置集中补偿电容器是当前无功补偿的主要形式。具有安装简单、投资相对低、维护方便等优点。缺点是不能减少干线和支线的无功功率。
2.2分组补偿
在功率低的车间变电站的高压或低压母线上单独安装补偿设备也称为分散补偿，这与集中补偿有相同的优点，但设备补偿容量和范围比较小。目前采用比较广泛。
3无功补偿电容器原理
电路中有两种类型的电源。一个电力。这是保持电源运行所需的电源。另一种方法是电路额定电流和电路内磁场交换的无功功率，用于电气设备中磁场的建立和维护。计算出来的力量s是一个具有力量和没有力量的矢量。感应负荷电压和电流相位之间存在相位距离，通常以相位角度(也称为功率因数)表示。电气设备本身具有称为自然功率因数的功率因数，对于大多数电气设备而言，自然功率因数较低。当直流电容与电源或负载平行时，电源或负载所需的全部或部分功能可由直流电容提供。这意味着并联电容器产生的无功功率提高了系统的性能，从而提高了功率因数。
4在矿山供电工作中过对于电容器补偿技术的实际应用
4.1对电容器进行合理的选择
目前，基于BW63-12-1-TM电容器的额定电压约为6.3kV，额定容量为12KVar，三相自然功率因素为cosφ= P/S，tanφ=P/Q。其中，P表示内部有效载荷，S为视在功率，Q表示无功功率，这需要根据实际情况配置性能良好的静电电容器装置，使用平均负载系数、负载采用等值有效确定，然后使用额定容量方程式求出配置电容器额定功率的大小，从而获得最佳电容器三相电压调节器值，并根据电容器电阻大小选择匹配的电容器装置。
4.2电容器试运行环节
选择相关电容器装置后，应立即开始试运行，提高安全性，才能正常使用。目前电容器设备调试工作，应在比较安全的环境下进行，将电容器放置在电容器柜中，保持技术人员自身的健康。例如，通常使用GR-1-05模型的固定补偿高压电容器机柜，在电源系统运行时，熔断器内的熔断器额定电流不超过220A，在系统完全启动状态下，电容器的流入值不超过标准电流，从而避免保险丝熔断断故障问题，并降低发生事故的可能性。
4.3并联电容器补偿
并联电容器在早期电网中很常见，因为它经济实惠，结构简单，维护方便，没有转子，如图1所示。这是通过在负载的两端释放容量无功功率来补偿两侧的地壳无功功率，提高电路的功率因数，减少网络损耗的方式来实现的，如图2所示。测量补偿对象以确定所需电容器的容量，然后确定要投入的电容器数量。电容器的投入和移除是机械开关，因此很难准确判断电容器透射的瞬间。并联电容器通常具有开关延迟功能，因此，如果电网中无功功率不足，建议在最大负载到达之前，在负载两端并联电容器，有效地防止负载终端电压不足，从而不能满足电网快速准确的无功补偿要求。
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图1 并联电容器实物图
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图2 并联电容器基本原理图
4.4并联电抗器补偿
并联电抗器在当今电力系统中应用广泛。与超高压线路直接连接，起到限制高压线路过电压的作用，有利于单个闭路。超高压输电线路长，空载远距离电容效应可能会提高线路电压。特别是，如果单个终结电源的空载线路无法接地，则必须在故障位置等待电弧关闭，然后进行匹配。但是，在出现短路故障的情况下，由于短路电流的互感效应，可能很难在短时间内消除潜在功率流。如果电路具有三相y型反应器，并且中性点通过声动器接地，则可以限制和消除位于单个相邻区域的潜在电源流，从而使电弧关闭和重合闸的成功。高压三相反应堆损失小，但成本高，而适用于低压侧的并联电抗器成本低，操作简单。
4.5静止同步补偿器（STATCOM）
静态同步补偿器是用于并行无功补偿的灵活交流传输系统(FACTS)设备，是实时动态无功补偿器。STATCOM的组件包括主电路.控制系统、监控系统、保护和冷却系统。相当于操作中的电压源转换器。静态同步补偿器能同时释放动力和吸收力。如图3所示，由绝缘栅双极晶体管组成的桥电路可以通过AC reactor在电网中并行工作，调整桥电路交流侧输出电压的振幅和相位以满足实际需求，或直接调节交流侧输出电流以控制电网中产生的无功功率的大小和特性以匹配电网。
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图3 STATCOM基本原理图
结束语
随着国民经济的发展，各种电子设备的应用，电网污染日益严重，无功补偿电容器可以有效地保持系统的电压水平，提高电力系统的稳定性、可靠性，减少电网损耗。与此同时，无功补偿电容器具有自动开关、操作方便、操作方便等功能，在企业中受到了越来越多的关注。
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