關(guān)于煤礦供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施的研究

摘 要：筆者在簡(jiǎn)要總結(jié)了煤礦供電系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了煤礦供電系統(tǒng)線損的類型，并對(duì)對(duì)煤礦供電系統(tǒng)中常用的節(jié)能降耗技術(shù)和管理措施進(jìn)行了分析研究。期望能夠通過(guò)本文幫助煤礦企業(yè)大大降低運(yùn)營(yíng)成本，達(dá)到節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的最終目的。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電設(shè)備;供電系統(tǒng);節(jié)能降耗;管理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.089

受在建設(shè)時(shí)期技術(shù)水平和綜合投資資金的限制，如今隨著煤礦企業(yè)規(guī)模和能力的進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)的負(fù)荷能力不斷增加。煤礦供電系統(tǒng)供電電壓低、電壓等級(jí)多、經(jīng)濟(jì)供電半徑超出合理范圍等問(wèn)題，需要采取適當(dāng)?shù)墓?jié)能技術(shù)措施、降低現(xiàn)有供電系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷等方式去解決。而提高煤礦供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量的可靠性，降低單位采煤能耗率，也成為提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的必做之事。

1 煤礦供電系統(tǒng)線損類型

1.1 技術(shù)線損

技術(shù)線損是指線路或設(shè)備在傳輸和分配過(guò)程中，由于線路或設(shè)備的阻抗以及線路或設(shè)備的功耗而引起的功率損耗或空載損耗。采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)措施和設(shè)備，提高供電系統(tǒng)的供電效率，可以降低煤礦供電系統(tǒng)的功率損耗。

1.2 管理線損

管理線損是指煤礦供電系統(tǒng)管理中的差錯(cuò)、誤操作、漏報(bào)、統(tǒng)計(jì)誤差等原因造成的電力損耗，尤其是在電力計(jì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)管理的過(guò)程中。對(duì)于這一問(wèn)題，可以采取措施改進(jìn)煤礦供電系統(tǒng)的管理、減少和完善電能計(jì)量管理系統(tǒng)等措施，避免或是減少電力損耗，達(dá)到提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2 煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施

2.1 合理設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)

（1）根據(jù)煤礦供電情況，合理確定煤礦供電電壓和電源線路的運(yùn)行方式，以滿足當(dāng)前煤礦和電力工業(yè)的需要，以降低供電線路的損耗。

（2）礦井地壓和地下高壓應(yīng)為10kV電壓。當(dāng)負(fù)載、線路長(zhǎng)度、材料和負(fù)載功率因數(shù)相同時(shí)，10kV電壓比6kV電壓的工作電流低1.67倍，10kV供電線路電能損耗比6kV供電線路電能損耗低2.78倍。所以我們可以得出，采用10kV電壓電源有利于節(jié)約能源，提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)期安全生產(chǎn)。

（3）為了降低線路網(wǎng)的功耗，采用10kV電壓穿透電力負(fù)荷的集中區(qū)域，縮短配電半徑。根據(jù)地面工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的布局，合理選擇配電點(diǎn)，聯(lián)合建設(shè)輔助變電站和大容量設(shè)備車間。即減少配電設(shè)備數(shù)量，縮短配電線路長(zhǎng)度，減少線路損壞，減少施工面積。

（4）對(duì)于二次、低壓供電的變電站，高壓側(cè)可采用線路變壓器組布線，減少了高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù)量，減少了施工面積。

（5）對(duì)于用于豎井開(kāi)發(fā)或短軸開(kāi)發(fā)的地下電源，可以使用電纜將主變電所10kV側(cè)的電源直接引導(dǎo)到地下主變電所;對(duì)于具有主副井或副井的礦井或井下主變電所，可以使用電纜將長(zhǎng)鉆孔打開(kāi)變電站，遠(yuǎn)離地面上的主變電站，在下部鋪設(shè)的供電線路可以直接送往主變電站或在地面以上的變電站，高壓架空線路和電纜將沿著井眼送往主變電站或采礦場(chǎng)。這種方式方式減少了輸電線路的長(zhǎng)度，同時(shí)也減少了銅消耗和電力損耗。

（6）由于煤礦供電安全要求的特殊性，變壓器容量相對(duì)較大。在設(shè)置二次低壓配電變壓器或架空抽運(yùn)變壓器時(shí)，可以交替運(yùn)行兩個(gè)不同容量的變壓器。為了能夠承受電力負(fù)荷，根據(jù)季節(jié)或電氣設(shè)備的變化，從而節(jié)約變壓器的能耗。

2.2 供電設(shè)備的合理選擇

優(yōu)先選用節(jié)能效果好的設(shè)備，采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和配電設(shè)備。

（1）變壓器是配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。煤炭變壓器的選型應(yīng)滿足低損耗變壓器的二級(jí)以上節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

（2）建筑照明燈具可以采用配備高品質(zhì)、節(jié)能、高色度的光源，以及高品質(zhì)的發(fā)光器和大功率電子鎮(zhèn)流器，以節(jié)省電力;井下的主要道路照明燈具采用防爆節(jié)能的熒光燈;室外照明采用光電自動(dòng)控制裝置，根據(jù)室外光線自動(dòng)調(diào)節(jié)，燈具以高壓鈉燈為主，因?yàn)楦邏衡c燈發(fā)光效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)室外照明區(qū)域控制。

（3）介紹動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，采用局部和集中動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償方法，建立10kV側(cè)煤礦主變電所和各車間變電所低壓側(cè)的集中補(bǔ)償，并設(shè)置大功率設(shè)備的就地補(bǔ)償。為了降低輸電線路或電力變壓器的損耗，抑制高次諧波，降低無(wú)功損耗，提高功率因數(shù)，提高供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，降低供電成本，維護(hù)部分機(jī)電設(shè)備，提高其使用壽命，確保煤礦安全生產(chǎn)。

（4）采用變頻裝置，對(duì)于大功率、大負(fù)荷變化的井下設(shè)備，采用變頻調(diào)速，達(dá)到平穩(wěn)啟動(dòng)、節(jié)能的目的。

2.3 加強(qiáng)配電系統(tǒng)管理，促進(jìn)節(jié)能降耗

正確的功率測(cè)量不僅是降低線路損耗的基礎(chǔ)，也是評(píng)估技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)。供銷管理部門應(yīng)計(jì)算線損數(shù)據(jù)，并與實(shí)際情況進(jìn)行比較，以求得較為合理的線損指標(biāo)。這些指標(biāo)應(yīng)按年度、季度、月度分配給基層部門，并納入經(jīng)濟(jì)責(zé)任制的考核。做好月線損和年線損曲線，掌握系統(tǒng)有功功率、無(wú)功電流、功率因數(shù)、電壓、線損等數(shù)據(jù)和變化情況，以求更好地適應(yīng)未來(lái)一年負(fù)荷的增加，為提高電能質(zhì)量、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減少安全隱患提供理論依據(jù)。定期檢查和校驗(yàn)電能表，及時(shí)調(diào)整功率比，減少功率測(cè)量裝置的綜合誤差。對(duì)于電度表的關(guān)鍵部位，盡量使用先進(jìn)的全電子靜電計(jì)，并推廣集中抄表制度。定期分析線損情況，按區(qū)域、部位、電壓等級(jí)等方向?qū)€損進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。分析電壓無(wú)功工作中存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施，確保線損指標(biāo)的完成。同時(shí)也可以安裝電能檢測(cè)系統(tǒng)，合理調(diào)度企業(yè)用電，加強(qiáng)煤礦用電管理，實(shí)行峰谷分時(shí)供電，避免用電負(fù)載率過(guò)大導(dǎo)致安全問(wèn)題的產(chǎn)生。加強(qiáng)電力設(shè)備及變壓器部件的維護(hù)、維修和監(jiān)督，建立定期的維護(hù)記錄和歸檔機(jī)制，確保變壓器等部件隨時(shí)調(diào)整到最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提高功率和節(jié)能的目標(biāo)。

3 總結(jié)

除了上述所提及的措施外，企業(yè)還應(yīng)投入更多資金，加強(qiáng)煤礦供電系統(tǒng)的技術(shù)改造，特別是大型、大功率的機(jī)電設(shè)備，要對(duì)它們定期進(jìn)行檢修管理系統(tǒng)，確保設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行。并且，在日常維護(hù)和維修過(guò)程中，必須加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、潤(rùn)滑等管理，以保證煤礦供電系統(tǒng)中機(jī)電設(shè)備能夠處于良好的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約能源的目的，并能夠有效提高煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：馬曉琴（1971-），女，陜西神木人，大專，工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化。