本站原创【摘 要】煤矿企业在保证正常安全生产的同时,通过改变电压等级、电缆截面、更换落后能耗高的电气设备、改善用电管理等方式提高煤矿企业用电效率,既改善设备运行可靠性又增加煤矿企业经济效益.
【关 键 词】节能；措施；功率因数
1电气节能的重要性
随着电力行业技术的不断发展,煤矿企业用电不利于节能的问题日益突显,主要问题存在以下几个方面：变电所布置不合理,功率因数偏低,供电系统电压等级偏低,供电线路截面偏小,用电设备老化,电气设备选型不匹配,设备运行不合理,设备负载率过低,全矿生产系统用电没有统筹全局.这些都会造成电能严重浪费,生产成本提高,效益降低,甚至造成环境污染.因此,节能首要任务目标,是推进诸如煤矿企业这类高耗能企业的节电.本文内容主要为煤矿企业的生产实际情况对电气设计的节能进行研究.
2电气节能设计的一些措施
2.1改善供电系统
首先,煤矿地面变电所布置一定要合理,靠近负荷中心,保证进出线方便.供电系统电压等级在选择时,通过技术经济比较后,应优先选用较高的电压等级,因为相同截面时电压与损耗成反比,电压越高,损耗越小.其次,整个矿区的供电系统要尽量减少变压环节,从而减少变压器损耗.高压供电尽量要深入负荷中心,缩短设备低压线路长度,改善电能质量,减少损耗.考虑到井下变电所的数量较多,且位置分布较广,应于较大负荷处优先设置移动变电站,保证各变电所间以高压联络,降低线路能耗.再次,对于煤矿高压供电线路,年运行时间在3000h以上的,按经济电流密度选择截面,经济电流密度涉及以下因素：线路造价、年折旧率、电价、最大负荷年利用小时等.这些因素随情况不同而变化,所以经济电流密度按已往规定的方式选择偏大,宜按实际情况加以核算.
2.2提高功率因数
提高功率因数是节能的一个重要措施,电力部门规定,煤矿企业用电的功率因数不得低于0.9,功率因数越低,能耗越高.一般煤矿企业消耗的无功功率,异步电动机约占70%,变压器占20%,线路占10%.所以设计中应正确选择电动机和变压器的容量,减少线路感抗.选择电动机的经常负荷不低于额定容量的40%,运行中要避免空载运转,对于大型负载较稳定的机械,可采用同步电动机,调节励磁电流使电机在超前功率因数下运行,改善电网功率因数；变压器负荷率宜在75%～85%,不低于60%,从提高功率因数角度出发,希望增大变压器负载率,但从变压器经济运行角度看,负载率不宜过高,两者应进行比较,变压器负载率不宜低于经济运行状况下的负载率.这些措施都可以提高用电单位的自然功率因数.
煤矿的自然功率因数一般在0.65～0.8之间,不能达到要求,补偿无功功率,可以提高功率因数.按经济运行的原则,全矿的电容器无功补偿采用集中与分散相结合的方式是最有利的.在矿井地面主变电所母线上设置电容器,补偿全矿无功功率,电容器宜分组设置,需要时设自动补偿装置,以调节全矿功率因数.在负荷大、距离远的场所,如风机房配电室、以晶闸管供电的大型提升机房、井下变电所,设置分散补偿装置.对于容量大、长期稳定运行且不需反转或反接制动的电动机,可采用个别就地补偿.
2.3调整煤矿用电设备
地面辅助生产系统中电焊机使用空载率较高,可以加装空载自动断电器.照明装置应更换为节能型照明灯,公共走廊等位置宜采用声光控延时开关,避免长明灯.矿井主通风机负载率应选择在高效区,运行工况长期无较大变化的情况下,选用同步电动机,可以为矿井提供无功功率,工况变化较多的情况下,可采用调速节电装置.矿井主要排水泵在满足排水要求的同时可以考虑运行的避峰填谷,避免变压器负荷率过高或过低.矿井提升系统中大功率提升机优先考虑交-交变频同步拖动方式,对已有的直流拖动提升机,直流电源选用晶闸管供电更节能,对已有的交流电动机可采用串级调速代替金属电阻调速降低损耗.矿井压风系统尽量避免空载和轻载.矿井运输系统电机车使用晶闸管斩波调速型,蓄电池充电装置采用硅整流器.采区巷道运输优先选用带式输送机并加装空载自停装置等等措施.已建成或在用的生产系统,通过技术经济对比,进行电气节能改造.对设备的使用时间应加强调度管理,用电负荷“避峰填谷”,降低全矿最大负荷.只有严格执行这些节电管理措施,才可能更好的达到节电效果.
3加强电气节能设计方面的学习
3.1学习现有的技能技术
当前,很多电气设计人员不太懂节能的技术,以及如何把节能技术应用到煤矿生产中.设计人员不能只是设计时套用标准图,更重要的是要明白节能的原理,才能在设计中根据不同的情况,采取相应的节能措施,所以必须加强电气节能方面的学习.
3.2学习电气节能新“理念”
在推行节能理念的同时,一边引进国外的先进节能技术,一边从传统的节能办法中突破创新.
4结束语
煤矿企业的电气节能直接关系国家资源战略和可持续发展.通过采用合理的电气节能技术,不仅为企业增加经济效益,更能为国家节省能源.
【参考文献】
[1]张学成.工矿企业供电[M].煤炭工业出版社.
[2]顾永辉.煤矿电工手册[S].煤炭工业出版社.
[3]任元会.工业与民用配电设计手册[S].中国航空规划设计研究院.
[责任编辑：王静]