供配電煤礦系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能設(shè)計探析

蔣閩生

摘要： 伴隨著時代的進(jìn)步，要想實現(xiàn)可持續(xù)性經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)，就要對傳統(tǒng)項目進(jìn)行節(jié)能管控和設(shè)計，優(yōu)化產(chǎn)能管理水平，升級系統(tǒng)管控措施，為煤礦供配電系統(tǒng)實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)保效益奠定堅實基礎(chǔ)。本文對煤礦供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的時代價值進(jìn)行了簡要分析，并集中闡釋了具體的節(jié)能設(shè)計措施，以供參考。

Abstract： With the progress of the times， to achieve the goal of sustainable economic development， we must carry out energy-saving control and design of traditional projects， optimize capacity management level， upgrade system control measures and lay a solid foundation to achieving economic benefits and environmental protection benefits for coal mine power supply and distribution system. In this paper， a brief analysis of the times value of energy-saving design of coal-mining power supply and distribution system is given， and the specific energy-saving design measures are explained in detail for reference.

關(guān)鍵詞： 供配電；煤礦系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計

Key words： power supply and distribution；coal mine system；energy-saving design

中圖分類號：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0233-02

0 引言

煤礦電力工作者要結(jié)合供電需求整合實際問題，建立針對性的處理措施，不斷探索新型電能節(jié)約機制，維護(hù)運行趨勢的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益并行的管理目標(biāo)。

1 供配電煤礦系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的時代價值

在我國經(jīng)濟發(fā)展體系中，煤礦系統(tǒng)具有非常關(guān)鍵性的作用，而在煤礦中電能是最重要的動力能源，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告分析，煤礦在開采一年內(nèi)需要消耗大量電能，電能占煤礦整個耗能系統(tǒng)的50%以上，最多能達(dá)到70%。因此，在煤礦企業(yè)常規(guī)化支出項目中，電費也占據(jù)15%的份額，基于此，要想有效實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，就要積極落實有效的管控措施，在滿足需求量的基礎(chǔ)上，利用節(jié)能設(shè)計框架提升綠色節(jié)能管理的實際價值，實現(xiàn)改進(jìn)和優(yōu)化的發(fā)展目標(biāo)，也能集中對電能的損耗予以控制。目前，我國煤礦產(chǎn)業(yè)中較為常見的設(shè)備中，電壓集中在0.4kV到10kV之間，供電系統(tǒng)也要結(jié)合不同的級配項目建立相應(yīng)的配電點和配電線路結(jié)構(gòu)。多數(shù)煤礦系統(tǒng)電能供給項目中，企業(yè)會選擇總變電線路建設(shè)在煤礦工地的方式進(jìn)行供電處理，會將分變電所直接設(shè)置在煤礦生產(chǎn)區(qū)域、工作人員生活區(qū)域等，利用不同主變電所和采區(qū)變電所分開管理的方式，設(shè)置在礦井下，為整個系統(tǒng)提供電能，能有效建立煤礦系統(tǒng)的電能供電處理系統(tǒng)，減少電能供應(yīng)過程中的損耗，一定程度上提高其穩(wěn)定性和安全性。也就是說，只有優(yōu)化供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計結(jié)構(gòu)，才能真正促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟效益的優(yōu)化。

2 供配電煤礦系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的具體措施

在煤礦供配電系統(tǒng)管理工作開展進(jìn)程中，要秉持節(jié)能理念，有效整合節(jié)能管理要求，發(fā)揮節(jié)能設(shè)計的優(yōu)勢，優(yōu)化相關(guān)資源，確保電能的利用效率得以有效提升，落實節(jié)能管控策略的同時，從根本上減少電能的損耗。并且，節(jié)能管理也是順應(yīng)節(jié)約型社會發(fā)展需求的必然選擇，利用綠色減排管理工作體系和節(jié)約能源機制能為行業(yè)全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，積極響應(yīng)和諧社會的要求。值得一提的是，在供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計項目中，最根本的目標(biāo)不僅僅是降低能源消耗，也是為了提高能源利用效率，這就需要對負(fù)荷容量、用電設(shè)備、線路管理以及供電電壓等級等予以系統(tǒng)化選擇，確保能發(fā)揮能源管理水平，保證負(fù)荷變化能有效切入變壓器，減少能耗的損失。

2.1 煤礦供配電系統(tǒng)線路節(jié)能設(shè)計

對于煤礦供配電系統(tǒng)而言，線路節(jié)能設(shè)計工作十分關(guān)鍵，是決定整個系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)和管控趨勢的關(guān)鍵性因素，因此，技術(shù)人員要結(jié)合具體問題展開具體分析，落實系統(tǒng)化管控措施，結(jié)合實際需求選擇線路。線路的選擇要對節(jié)能項目有明確且充分的考量，配合供配電具體情況予以統(tǒng)籌性設(shè)計，減少設(shè)計重點缺失的問題，維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)和管理效率。也就是說，煤礦供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計項目要統(tǒng)籌全局并注重細(xì)節(jié)，利用精細(xì)化管理標(biāo)準(zhǔn)對實際情況予以處理。例如，在煤礦供配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)管理工作開展后，若是導(dǎo)線的電纜界面較小，則會對供配電系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，會嚴(yán)重制約系統(tǒng)的可靠性和運行效果，甚至?xí)韲?yán)重的運行危險，產(chǎn)生經(jīng)濟損失。但是，若是導(dǎo)向的電纜截面較大，盡管能實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，但是會集中增加企業(yè)煤礦供配電系統(tǒng)方面的投資成本造成企業(yè)運行經(jīng)濟受到影響，經(jīng)濟壓力較大?；诖?，在實際工作開展的過程中，要積極踐行系統(tǒng)化監(jiān)督管控措施，對線路設(shè)計工作予以高度關(guān)注，減少線路的實際運行長度，避免電能在線路運輸過程中出現(xiàn)損耗問題。

在具體煤礦供配電系統(tǒng)工程項目建立的過程中，監(jiān)督管理部門要預(yù)估可能存在的問題，建立更加有效的監(jiān)督管控措施，由于線路本身電流數(shù)據(jù)不變化，因此，要盡量減少電能結(jié)構(gòu)上的損耗問題，減少電阻參數(shù)，利用電阻率較小的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，維護(hù)系統(tǒng)運行的實效性，在不影響整體管理結(jié)構(gòu)的同時，提高系統(tǒng)運維水平，也為煤礦供配電系統(tǒng)線路管理工作提供支撐。只有從根本上優(yōu)化煤礦供配電系統(tǒng)運維管理價值和措施，才能為后續(xù)工作的全面升級創(chuàng)設(shè)良好環(huán)境。除此之外，在煤礦供配電系統(tǒng)管理的過程中，技術(shù)人員也能借助季節(jié)性負(fù)荷線路等建立供電線路系統(tǒng)，有效減少企業(yè)運行過程中的項目成本實現(xiàn)煤礦供配電系統(tǒng)節(jié)能要求和目標(biāo)。綜上所述，在線路管理工作開展后，只有積極踐行系統(tǒng)化節(jié)能要求，對線路布局和應(yīng)用框架予以統(tǒng)計，才能真正實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

2.2 煤礦供配電系統(tǒng)供電電壓節(jié)能設(shè)計

對于煤礦供配電系統(tǒng)而言，供電電壓節(jié)能設(shè)計工作也十分關(guān)鍵，需要項目監(jiān)督管理人員結(jié)合供電企業(yè)實際情況對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和集中管理，按照最佳方案配置相應(yīng)設(shè)備，保證供電電壓等級選擇過程和選擇結(jié)果最優(yōu)化，為整個煤礦供配電系統(tǒng)常規(guī)化運行奠定堅實基礎(chǔ)。在常規(guī)化選擇機制建立的過程中，輸電線路的電壓和輸送電容量成正比例，和輸送距離也呈現(xiàn)正比例關(guān)系，也就是說，若是輸電線路電壓增大，則輸送電容量和輸送距離都會不同程度的提升。因此，在煤礦供配電系統(tǒng)供電電壓管理工作中就要結(jié)合這一性質(zhì)，有效整合局部參數(shù)，確保能實現(xiàn)節(jié)能以及電能減少的目標(biāo)，按照實際供電距離以及負(fù)荷容量等參數(shù)選擇合理性的設(shè)計方案，確保電力設(shè)備能發(fā)揮其實際價值，利用最有效的供應(yīng)管理機制，維護(hù)電壓等級的適宜性，也為節(jié)能目標(biāo)的優(yōu)化實現(xiàn)提供保障。

另外，在提升供電電壓等級的過程中，盡管節(jié)能效果達(dá)到了，卻會造成成本投入增多，因此，如何實現(xiàn)兩者的平衡是相關(guān)研究部門需要在今后研究體系中深入思考的問題，創(chuàng)建有效且完整性強的監(jiān)督管控措施，才能選擇最優(yōu)化且最適合煤礦供配電系統(tǒng)的電壓等級，實現(xiàn)監(jiān)督管理水平的全面升級。節(jié)能設(shè)計工作的開展不能一味考慮后期能源的節(jié)約，也要對前期投入項目予以一定的關(guān)注。

2.3 煤礦供配電系統(tǒng)功率因數(shù)節(jié)能設(shè)計

對于煤礦供配電系統(tǒng)而言，要想實現(xiàn)節(jié)能管理工作，就要有效升級煤礦供配電系統(tǒng)功率因數(shù)分析機制，提升其因數(shù)數(shù)據(jù)的同時，確保線路無功功率能得到集中消耗，從而保證能源利用效率得到優(yōu)化，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，為整個項目運行效率的升級奠定堅實基礎(chǔ)。另外，引起煤礦供配電系統(tǒng)線路損耗的原因中，以下兩點較為關(guān)鍵，需要引起相關(guān)部門的關(guān)注。①線路傳輸有功功率導(dǎo)致線損，在線路常規(guī)化運行的過程中，有功功率是為了滿足設(shè)備常規(guī)化運行動能需求的基本能量，也是設(shè)備運行的基本動力，因此，其有效運輸具有非常關(guān)鍵的意義和價值，需要引起相關(guān)部門的高度關(guān)注，要升級監(jiān)督管控效果，從根本上減少項目運行過程的不穩(wěn)定性。②線路運輸無功功率導(dǎo)致線損，這部分較為常見，也是導(dǎo)致能源損耗較大的部分，無功功率的傳輸就是對煤礦供配電系統(tǒng)傳輸工程電能的損耗。

需要注意的是，煤礦供配電系統(tǒng)需要的就是有功功率，但是，在產(chǎn)生有功功率的同時，必然會產(chǎn)生無功功率，對電能產(chǎn)生電能損耗，為了減少相關(guān)問題產(chǎn)生的影響，就要積極建立健全有效的管控措施，利用功率因數(shù)較高的設(shè)備，保證無功功率電能損耗數(shù)值得以減少，積極運行系統(tǒng)化監(jiān)督管控策略和維護(hù)機制，真正提高煤礦供配電系統(tǒng)運行的實效性，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的穩(wěn)步提升。除此之外，部門煤礦企業(yè)還會應(yīng)用靜電電容器對電能損耗進(jìn)行處理，減少其損耗數(shù)值的增多，確保煤礦供配電系統(tǒng)運維管理水平，選取最適宜的煤礦供配電系統(tǒng)功率因數(shù)，維護(hù)系統(tǒng)常規(guī)化管理水平。

2.4 煤礦供配電系統(tǒng)照明設(shè)備節(jié)能設(shè)計

對于供配電煤礦系而言，照明系統(tǒng)也是電能損耗較大的項目，因此，要想實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計需求和管理目標(biāo)，就要積極建立健全完整的節(jié)能設(shè)計計劃，按照標(biāo)準(zhǔn)化流程有序處理相關(guān)問題，整合管控措施和資源的同時，保證線路管理水平最優(yōu)化。照明工具的處理工作十分關(guān)鍵，不合理的應(yīng)用會造成光能和電能的浪費，甚至?xí)霈F(xiàn)大面積電能損失，基于此，對照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計勢在必行。第一，要在保證照明亮度和照明范圍符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上完善管理水平。并且，技術(shù)人員要結(jié)合實際問題建立具體的處理和管控措施。減少照明過程中的光能和熱能損失，有效實現(xiàn)光熱能和電能之間的轉(zhuǎn)化，保證管理水平更加貼合實際需求。需要注意的是，部門煤礦企業(yè)在煤礦供配電系統(tǒng)管理工作中，也會利用放電光源，能減少兩者的損耗，維護(hù)電能運維管理效果和實際水平。第二，要保證照明管理工作能按照標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)督機制有序開展，積極落實系統(tǒng)化監(jiān)督管控措施，維護(hù)照明節(jié)能管理水平，也為后續(xù)管控措施的升級奠定堅實基礎(chǔ)，發(fā)揮節(jié)能設(shè)計和節(jié)能管理協(xié)同化發(fā)展的優(yōu)勢。

2.5 煤礦供配電系統(tǒng)相關(guān)元件節(jié)能設(shè)計

在煤礦供配電系統(tǒng)監(jiān)督管理工作開展的過程中，要結(jié)合實際問題建立健全系統(tǒng)化監(jiān)督管理措施，整合有效的設(shè)備監(jiān)督管理措施，維護(hù)運行效率和使用效果，保證運行時間時長和范圍都能為系統(tǒng)節(jié)能管理提供保障。另外，節(jié)能空間項目也要對具體元件進(jìn)行集中處理和分析，整合管理措施的完整性，為后續(xù)運維體系的升級奠定堅實基礎(chǔ)。

一方面，在變壓器選擇的過程中，主要是利用S系或者是S10、S11系列等，能保證能耗較低，且整體運行效率和管控水平滿足實際節(jié)能設(shè)計需求，發(fā)揮其實際價值，真正實現(xiàn)降低能耗的管理目標(biāo)，提升能源利用率，維護(hù)管理水平和綜合節(jié)能價值，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)。另一方面，要對電動機進(jìn)行節(jié)能管理，優(yōu)化管控措施的同時，整合具體問題處理效果，主要是應(yīng)用異步電動機，并且對其進(jìn)行集中的改良處理，集中減少電動空載問題，避免能源浪費的同時，保證處理效果和整合效果的最優(yōu)化，也為后續(xù)工作的全面落實奠定堅實基礎(chǔ)。需要注意的是，部分煤礦企業(yè)還會利用變頻調(diào)速控制電動機，能在滿足節(jié)能設(shè)計要求的同時，提高煤礦供配電項目運行的實際效率，實現(xiàn)煤礦企業(yè)的管理目標(biāo)。

3 結(jié)束語

總而言之，在煤礦企業(yè)常規(guī)化管理工作開展過程中，要積極建立健全系統(tǒng)化管控措施，提高能源利用效率，確保企業(yè)供配系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計效果符合預(yù)期，發(fā)揮其設(shè)計價值的同時，為煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

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