采区供电质量提高的方法

来源:用户上传      作者: 寇林慧

　　摘要：伴随采煤工作面机械化程度提高，采区用电设备的台数和容量增大，而设备对供电质量要求较高，改善采区供电质量势在必行。
　　关键词：提高供电质量；容性变压器
　　
　　现在采区供电多存在工作面的移动性，采区供电线路长，尤其鸡西局为老矿这一情况更为突出，线路电压损失过大，采区用电设备长期在欠电压下工作，造成过载运行，电机过热，寿命降低。同时欠电压运行效率低，转速下降，从而降低设备的效率。当容量较大的异步电动机启动时，过大的启动电流将使电网电压突然大幅度降低，尽管该状态为暂短的，也会对其他运行设备造成极为不利的影响，严重的可使满载的电机堵转。还有就是供电质量下降将导致功率因数降低，从节能观点出发改善供电质量也是十分必要。
　　采区供电系统中，要想减少供电电压损失的办法有：
　　1.缩短供电距离，这点实际上较难做到；
　　2.增大供电线路导线截面，但同时也增加电网一次性投入；
　　3.降低变压器的损失，可电压变压器的短路阻抗为标准值，故也难以实现；
　　4.采取并联电容器提高功率因数，会导致采区变电所系统复杂，峒室面积增大等问题，因此也不是有效方法。
　　只有采取容性变压器供电可以解决上述供电中提出存在的问题，因采用容性变压器其短路电抗是容性的，其原理与普通变压器相同，容性变压器的等效电路见图Ａ，现就其有关参数进行分析。
　　
　　一、对电网终端电压提高：
　　采用普通变压器供电时，其等效电路如Ｂ图，采用容性变压器
　　的等效电路见Ｃ图，其中Ｘ0、Ｙ0―变压器的短路电抗和内阻；Ｘx、Ｖx─低压线路电抗和电阻；ＸL、ＲL―负载电抗和电阻。根据图Ｂ、Ｃ求出两种电网终端电压有效值为：
　　由上式可得出Ｖ2＞Ｖ2，故在线路参数、负荷不变的条件下，使用容性变压器供电，线路的终端电压比普通变压器供电时要高。
　　二、提高功率因数分析：
　　在图B中，使用普通变压器时，其功率因数角为Φ=，在使用容性变压器
　　时，线路和负载不变的条件下，根据图C可得出电网的功率因数角 ，从式中可明显看出 ，因此功率因数会得到改善，其效果与纵向补偿相同，其改善程度取决于容性变压器中参数。
　　三、对电网冲击电流影响
　　大容量异步电动机启动时所引起的冲击电流，会使普通变压器
　　供电的电网终端电压大幅度下降，将影响其它电气设备的正常运行，当使用容性变压器时，可克服上述缺点。将图A等效电路简化成向量图D，从图D中可得变压器的外特性。
　　其中Φ―二次侧的负载阻抗角
　　Φk―性变压器的短路阻抗角
　　―列系数 （I为实际负载电流，IH 为容性变压器的额定电流）
　　UK―容性变压器的短路电压
　　对U2求导并令其为零得：
　　由此可得出等两侧均为正，则所以角。由此还可得出二次最高电压最大过载系数二次最高电压为根据上述得出系数可看出在时，对应容性最大过载电压呈上升状态，这一特性更可克服冲击电流对电网电压的影响。
　　因此可得出，采用容性变压器供电可克服功率因数低、末端电
　　压下降等问题，对提高功率，延长设备寿命起到非常有益的作用，该方法对电压等级低、线路长的地面供电也同样适用。
　　

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