【摘 要】
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煤矿井下采煤机、连续破碎机等大功率用电设备存在负荷变化大、功率因数低、谐波严重等问题，致使煤矿井下电力环境复杂恶劣，影响设备的正常安全运行。因此，需要对煤矿井下电网进
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煤矿井下采煤机、连续破碎机等大功率用电设备存在负荷变化大、功率因数低、谐波严重等问题，致使煤矿井下电力环境复杂恶劣，影响设备的正常安全运行。因此，需要对煤矿井下电网进行无功补偿和谐波治理，以达到净化电网环境、提高煤矿井下安全性的目的。本文充分分析煤矿井下电力网络及负荷的特点，设计一种兼顾无功补偿和谐波治理的装置。 本文首先介绍了一种过零触发电路的设计，并通过实验用示波器观察，证明了其过零投切效果明显，这使滤波补偿装置实现无冲击投切，提高了煤矿井下设备的使用寿命。然后利用MATLAB仿真软件仿真了三种不同接线方式下晶闸管的耐压等级和电力电容器的残压情况，为滤波补偿装置的选型提供依据。同时对自动投切控制器进行硬件设计，并针对煤矿井下电力环境、负荷特点等提出一种相适应的控制策略及算法，实现根据电网变化情况进行自动投切滤波补偿装置的功能。最后，本文针对某煤矿综采面某移动变电站所带负荷进行分析，设计了滤波补偿装置主接线、操作回路并计算了元件参数，然后利用PSCAD对设计进行仿真。仿真结果说明了设计的滤波补偿装置不仅有效提高了功率因数、减小无功电流、提高负载端电压，还消除了大部分谐波电流，将谐波电压限制在国家标准以内，滤波补偿效果明显。使综采工作面设备正常可靠运行，同时还极大节约了电能。
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