电力稳压器在低质量电源环境下的应用

隧道、矿山一般地处偏远山区，离电力系统的中心变电站比较远，其用电环境恶劣、供电质量低（电压波动大、负载能力差），采用在用户端加装低压稳压器的方法，可以较好的克服这个问题，实现正常生产的目的。

1. 现状
某石场是为公路铺设柏油路面配套的石料场，其生产工艺是直接从石山上爆破开采符合要求的石头，再通过破碎、过筛等工序，生产石粉（直径1mm以下）和直径1～4mm、5～6mm、7～9mm等规格的碎石料，每天需为工程方提供2000立方米以上的石料才能保证市场的需求。石场由2台变压器供电，低压系统（380v）互相独立，1#变压器容量为1000kv.A，2#变压器容量为630 kv.A，高压线路(10kv)由一路50mm2架空钢芯铝绞线供电。石场总装机容量2000 kv.A左右，实际满载用电容量实测约1400 kv.A，其中1#变压器负载约980 kv.A，电力负载率达98%左右，2#变压器负载约450 kv.A，负载率达70%左右。经了解，满载使用的年使用时间达到（或希望达到）5000小时以上。经计算，满载时高压电流82.6A，高压线路电流密度1.65A/ mm2，可**运行，但大于经济电流密度。
2. 存在问题和原因
供电电压空载和满载差别大，负载时电压严重偏低：据现场观察，正常供电电压空载有时可达420v以上，可满载时长期严重偏低，白天满载时低压电压330v～350v左右（供电变压器已经运行在9500v档位，无法通过手动调压来提高电压）；危害：空载有时电压高，对配电设备存在威胁，启动时对启动设备和电机有危害；负载时电压严重偏低，造成设备出力低，电流大导致发热，设备运行不正常，降低设备寿命，严重时甚至无法启动和运转，影响生产的正常安排。
原因：1、由于石场处于10 kv系统的末端，电力离供电公司10kv变压器距离远（超过20km，已超过10kv系统的供电半径），2、高压供电线路截面积偏小，进一步降低了供电质量。因此高压供电系统供电质量低，负载能力差，无法满足石场的用电要求。
由于供电质量无法满足石场的生产要求，造成石场的破碎机、皮带机等无法正常运转，严重影响生产，难于满足市场对石料的要求。
3. 解决方案
（1）方案一：改善高压供电质量。主要措施是由供电公司稳定高压供电电压、缩短10kv供电线路距离、加大高压供电线路面积。这个方案经过石场与供电公司的协商，基本无法实现。由于供电公司改造变电站和供电线路的成本巨大，该供电线路沿线负载又少， 因此不可能专门为该石场来实施改造。
（2）方案二：在用户端加装低压系统稳压设备。这一方案是石场本身可以实施的改善方法，也是可行的方案，具有成本低、施工方便、不影响现有设备和停产时间短等方面的优点。
4. 加装低压稳压设备的具体方案
（1）设备选型：目前，市面上有多种形式的电力稳压器，大功率电力稳压器主要有感应式无触点稳压器、接触式稳压器和数控稳压器。感应式无触点稳压器对环境要求非常低，可以用在很多恶劣的环境；接触式稳压器对周边环境要求较高，不适合灰尘大、有油污、有导电尘杂质和防火要求较高的环境；数控稳压器是由可控硅通断来达到稳压目的，其反应速度快，但同时数控稳压器也存在不耐冲击、造价成本高、维修成本高等缺陷。根据以上特点，结合石场粉尘大、温度高的环境和大电机启动频繁、冲击电流大的使用要求，决定选用油冷感应式稳压器。
(2)设备台数：2台；规格：1000kv.A，1台；630kv.A ，1台。
(3)技术参数。稳压范围：额定输入范围380V±15%；稳压精度：380V±(1～5)%（可调）；应变时间：1S；输出效率：95%以上；波形失真：无失真（与输入波行形相比）；工作环境：-20℃～+40℃；散热方式：油入自冷式（10号变压油）；过载能力：允许1.2倍额定电流1小时过载；外形尺寸： 1570×1860（mm，直径×高），1350×1700（mm，直径×高）；重量：2300kg，1680kg左右。
5. 实施效果
通过加装低压稳压器，石场的低压系统达到了稳定在380v左右的要求，保证了设备的正常运行，实现了正常生产，满足了市场的需求，取得了较好的经济效益。