对煤矿供配电系统谐波危害及治理的几点思考

孟涛

摘要：煤矿企业是促进我国经济发展的主要企业之一，也是人们生活中不可缺少的一项重要能源。目前，随着煤矿供配电系统谐波污染问题的日益加重，不仅导致了供电线路的供电质量下降，而且还会给设备的安全运行造成一定程度的影响。因此，如何对煤矿供配电系统谐波的危害进行治理已经成为了企业相关部门所面临的一项重大课题。本文通过对我国煤矿供配电系统中谐波的主要来源及危害进行分析，并在此基础上探讨相关的防治措施，以此来将由于谐波产生而给企业造成的损失降到最低，促进煤矿企业的可持续发展。

关键词：供配电系统 谐波危害 治理措施

随着我国煤矿企业发展脚步的不断加快，越来越多的先进设备被投入到煤矿企业的发展中，这种情况下，某些设备所承担的电压和电流就会有所增加，从而导致波形畸变，即增加了谐波。谐波的存在不仅会影响到设备的正常运行，给设备造成一定程度的损坏，而且还会因为输电线路损坏而出现自燃的现象，这对煤矿企业来说是致命的。因此，为了能够将隐患降至最低，相关工作人员就必须在充分认识谐波危害的基础上，对其采取相应的治理措施，从而确保煤矿企业的稳定发展。

1 谐波的主要来源

就我国目前电网的构成环节来看，主要包括发电、输电、配电以及用电等几个环节，无论是哪一个环节，都有可能产生谐波，其中产生谐波概率最大的就是用电环节。近几年来，随着煤矿供配电系统谐波污染问题的逐渐加重，相关工作人员对其主要来源也进行了深入的研究，研究结果表明，在煤矿供配电系统运行过程中，谐波的产生主要来自非线性负荷用电设备。变压器就是诸多非线性负荷用电设备中的一种，由于变压器在运行过程中，具有内铁心饱和，磁化曲线的非线性等特点，从而导致磁化电流呈尖顶性，内含大量奇次谐波，而谐波产生的大小直接取决于变压器的铁心饱和度。除了变压器之外，煤矿电力系统中还存在很多非线性负荷用电设备，比如说矿井提升机、通风机、带式输送机以及架线式电机车等。煤矿电力系统在运行的过程中，为这些负荷提供的是正弦波形的电压，但是这些设备真正取用的确实非正弦波形的电流，而构成这种非正弦波形的电流正是基波和与基波频率成整数倍的谐波。

2 谐波所产生的危害

电力系统安全、稳定的运行对煤矿企业的可持续发展具有重要的作用。在系统运行过程中，一旦出现谐波电流和谐波电压，那么势必会导致固定频率的电网受到污染，使其无法正常运行，经总结，谐波所产生的危害主要体现在以下几个方面：

首先是给我公用电网元件带来的危害，公用电网元件如果受到谐波的污染，那么就会导致系统中发电、输电以及用电设备的性能大大降低，不能将自身的作用最大限度的发挥出来，而当谐波极为严重的时候，还会导致设备出现故障，从而无法正常工作，阻碍煤矿企业的可持续发展。其次是给变压器带来的危害，煤矿电力系统运行过程中涉及到许多电力变压器，谐波一旦出现，就会导致变压器设备局部过热的现象，致使设备寿命缩短。据不完全统计，由于谐波产生而导致的设备损坏已经达到了80%以上。最后是对通信信号产生的危害，电力系统中一旦有谐波产生，通信信号就会产生干扰，通信质量也就会随之下降，使通信系统无法正常工作，导致传送信息丢失。

3 谐波的治理措施

既然谐波对电力系统所产生的危害是多方面的，那么在对其治理措施进行制定的时候，也应该从多个方面进行考虑。根据我国目前煤矿发展的实际情况来看，对于谐波的治理措施可以从以下几个方面进行考虑：

首先要合理选择变压器，变压器在煤矿供配电系统中占据着重要的位置，因此，根据煤矿企业的实际情况来对变压器进行合理选择是非常重要的。变压器主要可以分为Y/△的接线和△/Y的接线两种，前者能够阻止不平衡电流和3的倍数次高次谐波电流从副边绕组传到原边的配电系统中，而后者则能夠阻止不平衡电流和3的倍数次高次谐波电流从原边传到副边绕组的配电系统中，就我国目前煤矿企业变压器的选择现状来看，其主要采用的是△/Y的接线。

其次要加装静止无功补偿装置，在煤矿供配电系统中，很多设备都会产生谐波的现象，比如说矿井提升机、带式输送机、架线式电机车等，这些设备除了产生谐波外，往往还会引起供电电压的波动和闪变，有的还会造成系统电压三相不平衡，严重影响公用电网的电能质量。在谐波源处并联装设静止无功补偿装置，可有效减小波动的谐波量，同时，可以抑制电压波动、电压闪变、三相不平衡，还可补偿功率因数。最后要根据煤矿电力系统的实际情况，在变频器的输入侧加装适当的电抗器，这样也能够在一定程度上降低谐波电流的产生。

4 结语

综上所述，随着煤矿企业在我国经济体制建设中地位的不断提升，煤矿供配电系统谐波的防治也成为了相关部门所高度重视的一个问题。为了确保煤矿供配电系统能够始终处于正常运行的状态，在未来的时间里，相关工作人员一定要充分掌握系统谐波出现的原因，然后，采取针对性技术措施进行防治，以此来确保煤矿电力系统安全稳定的运行，从而促进我国煤矿行业的可持续发展。

参考文献：

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