矿山供电中电容器补偿技术的应用

赵宪锋

摘 要：在矿山的开发和生产过程中，矿山供电是一个非常重要的环节，如果缺少充足的电力供应，矿山的开发工作会受到相应的影响。电容器补偿技术在矿山供电工作中起到了非常重要的作用，不仅提高了矿山供电的质量，也确保了矿山开发工作的效率。因此，文章对电容器补偿技术在矿山供电中的应用进行了重点分析。

关键词：矿山供电；电容器；补偿技术；应用

在人类社会的发展过程中，矿产资源是一种不可或缺的资源，而且随着资源开发技术的不断创新，在提高资源利用率方面也具有非常重要的意义。在矿产资源的开发过程中，机电设备方面的投入对矿产的生产也具有十分重要的影响，如果不能准备充足的机电设备，在进行矿产开发时就会受到一定的阻碍。目前，我国在矿产开发的机电设备方面还存在一定的问题，尤其是在供电方面，因此，本文对电容器补偿技术在矿山供电中的应用进行了详细的分析，希望能够加强矿山供电的效率。

1 电容器补偿技术的概述

所谓的电容器补偿技术，实际就是一项能够提高电能利用率的技术，其中电容器的组成部分主要包括芯子和箱壳，它们是电容器最主要的零件，更是保障电容器安全运行的基础。芯子主要是由单独的元件和绝缘件组成，在电容器的工作过程中，芯子的内部元件会以并联或者是串联成电阻的形式存在，从而起到传导和隔热的功能。如果在电容器工作时出现了温度较高的现象，芯子内部的元件就会烧卷压扁，中断通过的电流，防止出现系统受损的现象，从而实现电容器的自我保护；而箱壳主要是由薄钢板焊接形成的，焊接部分可能会存在一定的缝隙，而且在箱盖上还要留有出现套管[1]。电容器在工作过程中，箱壳会起到一定的保护作用，还能确保电容器在安全稳定的环境下运行。所以说，电容器补偿技术的应用不但能够加强供电中的电流使用率，还能确保电流运行的稳定性，因此，一定要对电容器补偿技术引起高度的重视。

2 电容器补偿技术在矿山供电中的应用

2.1 选择合适的电容器

在矿山供电中使用电容器补偿技术时，电容器通常会使用BW6.3-12-1-TH，其中额定电压为6.3kV，额定容量为12kVar，那么三相自然功率因数就是：cos？准=P/Q。式中P代表的是采区内的有功负荷；Q代表的是无功功率。而需要配置静电电容器的容量为：Qcd=Kf·P（tan？准1-tan？准2）。式中Kf代表的是平均负荷系数，通常情况下取值为0.85；P代表的是采区负荷，取值为1230kW；tan？准1的取值为0.59；tan？准2的取值为0.43；cos？准1的取值为0.86；cos？准2的取值为0.92。带入Qcd=Kf·P（tan？准1-tan？准2）中，最后Qcd=0.85×1230×（0.59-0.43）=167.28kVar。BWF电容器额定容量为：Qc=12kVar，所需配置电容器数量为：n=Qcd/Qc=167.28/12=13.92。由于电压通常为三组，所以取15组电容器。

2.2 分析经济效益

在矿山供电中使用电容器补偿技术，目的就是要提高生产效率，节约成本，因此，可以从以下几方面进行经济效益的分析：首先，在采区最大负荷P=1830kW时，如果cos？准取值为cos？准1=0.86，那么所需用的变压器S1=1830/0.86=2127.9kVA。如果cos？准取值为cos？准2=0.92，那么S2=1830/0.92=1989.9kVA。通过上面的数据我们得出，要想加强变压器的利用率，就要切实提高cos？准的值[2]；其次，功率因数的提升。通过I=l/Vcos？准可以看出，如果功率因数cos？准越大，那么输出线路上面的电流就会越小，而线路上的电能损耗和电压损失也会相应减小；最后，通过上面的论述我们可以得出，当功率因数为cos？准1=0.86时，变压器的输出功率为S1=2127.9kVA，当功率因数为cos？准2=0.92时，S2=1989.9kVA，那么补偿无功功率P'=S1-S2=138kVA=138×0.92=127kW，每天可以用电将近20个小时。一年的补偿用电量为T=127×30×20×12=91.44万度，如果按照每度电的电费为0.3元，那么一年就能节省电费将近28万元。所以说，在矿山供电中使用电容器补偿技术能够切实提高企业的经济效益，具有很强的实用性。

2.3 电容器的试运行

在选定电容器设备之后，就要进行试运行，在确保运行安全之后才能正式投入使用。电容器设备的试运行要在安全的环境下进行，将电容器放进电容器柜中，保障技术人员的人身安全。某单元在进行电容器设备的试运行时，采用的电容器柜是型号为GR-1-05型的固定式补偿高压电容器柜，在供电系统的运行过程中，熔断器中的熔丝的额定电流通常不会大于220A，而且当系统全部开启时，电容器中的蜂拥值不会超出标准电流，在这种情况下能够防止出现熔断器熔丝烧毁的现象，避免事故的发生。

2.4 电容器的安全保护

其实，电容器的安全保护是在安装之后开展的工作，在电容器正式投入运行时，技术人员一定要做好电容器的安全保护工作，确保供电效率的提升。通常情况下，电容器的运行状态都不相同，如果出现脱机运行的现象，一定要及时采取有效的处理措施。而且，现在的电容器都带有报警功能，所以，技术人员一定要充分发挥报警功能和自动开关功能的作用，对电容器的运行状态进行监测，防止出现电容器爆炸的现象，给供电系统带来严重的损失。

2.5 需要注意的事项

在电容器的应用过程中应该重点注意以下事项：首先，电容器的安全运行和保护。电容器在运行过程中的安全性直接影响着人们的生命安全，所以，一定要在电容器柜中进行使用，而且在投入使用时，其环境的温度要大于-40℃，熔断器还应该能够承担电容器寿命期间或者定期更换期间的操作涌流[3]。另外，要确保操作涌流的最高值小于标注电流值，通常情况下应该将额定电流控制在电容器电流1.4～1.5倍左右，这样能够避免出现由于高温造成的爆炸事故；其次，电容器的安全检查。一定要对电容组的负荷进行严格检查，每当电容器组从网路断开时，就应该自动进行放电，而且要在10分钟之内快速将额定电压的峰值剩余电压降低到15V或者是更低的状态，以防超过高峰值。另外，为了加强电容器运行的安全性，应该将自动发电装置与电容器连接在一起，而且还要注意线路上所有接触处的安全性，从而提高整个线路的安全性。如果线路接触处出现了问题，会在一定程度上影响电容器的使用，导致事故的发生。再有，在人与电容器接触之前，就算是电容器已经实现了自动放电，也要使用绝缘的接地金属感与电容器的出线端短接，实现放电，在放电完成之后工作人员才能进行下一步的操作。所以说，在矿山供电中使用电容器补偿技术是一项非常复杂的工作，要想真正实现效益的提升，安装人员和技术人员一定要在多次的工作实践中总结经验，从而提高自身的工作水平和专业技能，在以后的工作中更好的使用补偿技术，达到最终的补偿目的。

3 结束语

综上所述，电容器补偿技术在矿山供电系统中应用不仅能够提高电力系统的稳定性，还能加强电流的使用效率，在提升工作单位的经济效益方面也具有非常重要的意义，所以，一定要在我国的矿山开发以及社会发展过程中推广使用。另外，作为矿山开发的相关人员，一定要按照相关规范标准来开展工作，要在确保安全的前提下发挥电容器补偿技术的作用，从而提高矿山供电系统的工作效率。

参考文献

[1]薛占新.解析矿山供电中电容器补偿技术的应用[J].黑龙江科技信息，2014，35：92.

[2]黄进军.电容器补偿技术在矿山供电中的应用[J].煤，2012，06：65-66.

[3]徐明，黄进军.电容器补偿技术在矿山供电中的应用[J].煤炭技术，2013，09：23-24.