煤炭

一、煤矿谐波从哪来

• 主井 / 副井提升机：晶闸管 / 变频器传动，冲击大、偶次谐波多
• 井下 660V/1140V 变频器：刮板机、皮带机、绞车，5/7 次谐波突出
• 洗煤厂：大功率风机、水泵变频，谐波 + 无功冲击并存
• 地面变电所：整流设备、电弧炉、UPS 等

二、谐波的主要危害

• 设备：变压器 / 电机过热、绝缘老化、轴承振动；电容柜谐振鼓包、炸熔丝
• 电网：电压畸变、闪变、功率因数低、线损增加、保护误动
• 安全：井下控制回路误动作、通信干扰、防爆设备发热风险

三、主流治理方案（按电压等级）

1）高压侧（6kV/10kV）：提升机、主通风机

• 无源滤波器 PPF（LC）：5/7/11 次单调谐，成本低、补偿无功；适合稳定谐波源，THD‑u 可从 16% 降至 5% 内
• 有源滤波器 APF（高压）：动态滤除 2–50 次谐波，响应 < 10ms；适合冲击性负荷（如提升机），
• 混合滤波器 HAHF：PPF 滤主力谐波、AHF 精补剩余；性价比高，煤矿常用
• SVG（静止无功发生器）：兼顾无功补偿 + 谐波抑制 + 电压稳定；适合大型矿井总降

2）井下低压（660V/1140V）：刮板机、皮带机

• 矿用隔爆型 APF：MA 防爆，动态滤除谐波 + 补偿无功；THD‑i 降至 5% 内，功率因数≥0.95
• 动态无功补偿 TSC + 电抗器：抑制谐波、防谐振；适合多变频负载集中巷
• 进线电抗器 + 屏蔽电缆：单台变频器前端串电抗器（2%–4% 阻抗），削弱自身谐波；强弱电分离

3）洗选厂 / 地面低压（380V）

• 低压 APF+SVG：谐波 + 无功综合治理，兼顾三相不平衡
• 中线安防保护器：消除三次谐波，解决零线过热

五、典型配置示例（主井提升机 6kV）

• 原状况：THD‑u=16.34%、功率因数 = 0.6、电压波动大
• 治理方案：
  1. 5/7 次 LC 无源滤波器（滤 70% 主力谐波）
  2. 高压 APF 并联（精补剩余谐波 + 偶次谐波）
  3. TSC 动态投切（平抑无功冲击）