礦用防爆型高壓鏈式靜止無功發(fā)生器的研究與應用.pdf

1、近年來，煤炭行業(yè)隨著國家對基礎建設的大量投入得到了飛速的發(fā)展，煤礦生產建設向著大規(guī)模、超大規(guī)模的趨勢發(fā)展，導致井下增加大量例如采煤機、刮板機、破碎機等大型高負荷設備。加之變頻器、熒光燈等非線性電氣設備的投入使用，使得供電系統存在大量的無功功率及諧波，電能質量越來越差。通常表現為供電網絡電壓不穩(wěn)、電壓三相不平衡及閃變、功率因數低等問題，導致煤礦井下出現設備無法正常啟動、設備故障頻發(fā)、設備誤動作及保護失靈、電能浪費嚴重等現象，嚴重時有可能會

2、發(fā)生電網癱瘓事故，使得煤礦無法正常安全生產。
　　本文針對煤礦井下易爆炸、潮濕、通風不暢、溫度高的惡劣生產環(huán)境，提出將先進的靜止無功發(fā)生器技術應用到煤礦井下高壓供電網絡的設計理念，將殼體防爆技術和SVG補償技術相結合，設計高效的水水交換散熱方式，開發(fā)研制煤礦井下高壓供電系統的新型無功補償裝置，以優(yōu)化井下供電網絡的電能質量。因此，本文的工作對建設安全高效、綠色環(huán)保、節(jié)能創(chuàng)效的新型礦井具有重要的借鑒意義和應用價值。
　　本文首先

3、闡述了無功補償工作原理、SVG技術的拓撲結構和工作原理，就如何根據供電網絡的供電質量和負荷情況，分析、計算和確定系統的無功需求，給出了三種無功容量的計算方法和計算公式。針對煤礦生產環(huán)境的特點和條件，重點闡述了集中補償、分散補償和就地補償三種補償方式，對比了這些無功補償方式的優(yōu)缺點，為本文SVG裝置的設計開發(fā)和應用分析奠定了基礎。
　　本文深入探討了靜止無功發(fā)生器尤為關鍵的核心檢測和控制方法，分別研究了以瞬時無功理論為基礎的p-q、

4、i p-iq無功電流檢測方法，介紹了電流直接控制和電流間接控制兩種基于SVG的控制策略?？紤]到煤礦井下工作負荷沖擊性較大的特點，通過對比分析，采用了性能穩(wěn)定、控制精度較好的三角比較控制方法作為靜止無功發(fā)生器的核心控制算法，并針對6 kV礦用隔爆高壓鏈式靜止無功發(fā)生器進行了設計開發(fā)，包括防爆殼體設計、整體控制結構設計、SVG控制系統軟硬件設計及散熱結構設計等，成功研制出了適于煤礦6 kV供電網絡應用的無功補償及諧波治理裝置。
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