提升机是采矿企业广泛使用的大功率、高耗能的生产设备之一,矿井提升系统普遍采用电力电子器件构成的整流装置对其直流电机进行供电和控制。提升机在采矿过程中需要频繁地启动、停机,对电网的无功冲击和谐波污染使供电系统的安全稳定性受到严重影响,导致提升系统及其相关电气设备的故障率升高、寿命减短。功率因素低下导致电能得不到充分利用,大量电能被浪费。因此,针对矿井提升系统的特点对其进行相应的无功补偿与谐波治理技术的研究,对提高电网的供电质量,保障矿井安全、稳定、高效生产具有十分重要的意义。首先,本文以国内某铅锌矿盲主井提升系统为研究对象,对其供电系统及相关电能指标进行了深入分析。针对提升机运行过程中的无功功率、功率因素及电网谐波的特性,提出了晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactors, TCR)和固定电容器组(Fixed Capacitors, FC)相结合的无功补偿与谐波治理方法。其次,给出了矿井提升系统的无功补偿装置的电路结构设计、参数计算和优化的一般性方法,该方法能够提高系统设计的合理性和准确性,并减少工程实践过程中装置设计和开发的工作量。针对提升机运行过程的特殊性和复杂性,提出了基于闭环PI的控制算法实现对装置的精确控制。最后,根据矿井提升系统的供电结构和参数与设计的无功补偿装置在MATLAB中搭建了相应的仿真电路,对系统参数进行了在线的修正和调节,提高了补偿装置的时效性并减少了后期的调试和维护工作,仿真结果验证了本文中系统设计的合理性和可靠性。通过对无功补偿装置投运前后该矿井提升系统的功率因素、三相电压、谐波含量等电能指标的测试和分析,证明了本文中所提出的TCR+FC型无功补偿与谐波治理装置,在稳定系统电压、提高功率因素并减少特征谐波含量等方面具有显著效果。提出的无功补偿装置的电路结构、控制系统的设计及参数计算、优化的经验和方法,对无功补偿装置的工程研究和开发提供了一定的参考和指导,对矿井节能减排工作的发展具有重要的意义。图35幅,表6个,参考文献65篇。