導(dǎo)語：煤礦電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對煤礦電氣設(shè)備的節(jié)能技術(shù)展開探究，分析發(fā)展電氣設(shè)備自動化節(jié)能的重要性與基本原則，結(jié)合實踐經(jīng)驗對如何促進(jìn)煤礦電氣設(shè)備的自動化節(jié)能從多個方面提出建議，望能夠為煤礦電氣節(jié)能減排工作的順利開展提供幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦；電氣設(shè)備；節(jié)能措施

0引言

過去十年，隨著中國煤炭產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，數(shù)量眾多的大型煤礦項目紛紛上馬，這使得煤炭產(chǎn)業(yè)的電能消耗急劇增多，如何對煤炭生產(chǎn)作業(yè)時的能源消耗進(jìn)行有效節(jié)約成為眾多煤礦日常管理的重點之一。伴隨電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)的問世，煤炭生產(chǎn)中的節(jié)能問題有了明確的發(fā)展方向，截止到目前中國在該項技術(shù)上的研發(fā)雖未完善但亦具備了一套初步的完整體系，因此在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入研究電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)有著十分積極的現(xiàn)實意義[1]。

1礦山電氣設(shè)備自動化節(jié)能發(fā)展的重要性

隨著中國煤炭產(chǎn)業(yè)興盛發(fā)展，礦山大型化成為各煤礦發(fā)展不可避免的趨勢，這不僅導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)對電能的需求日益增多，也使得電廠的供電負(fù)荷不斷提升，面對這一情況電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)對于煤礦生產(chǎn)的重要性不言而喻，不僅可以降低電能損耗，緩解供電緊張的狀況，更具有積極的環(huán)境改良功效。與此同時，伴隨現(xiàn)代科技進(jìn)步，各類新型電氣技術(shù)在礦山生產(chǎn)中獲得推廣普及，這使得變頻器、整流器等各類電氣設(shè)備的數(shù)量日益增多，由此產(chǎn)生的諧波數(shù)量也不斷增加，而產(chǎn)生的諧波反過來又會對電氣設(shè)備產(chǎn)生一定威脅，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生過載、自動裝置失靈及利用率降低等，而有效的電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)可以實現(xiàn)削減諧波數(shù)量，因此推廣普及電氣設(shè)備自動化技能技術(shù)勢在必行。

2礦山電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)原則

煤礦電氣設(shè)備自動化節(jié)能技術(shù)是通過對煤礦電氣設(shè)備的調(diào)節(jié)實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)能耗降低的過程，因此在開展節(jié)能設(shè)計時應(yīng)當(dāng)在不干擾煤礦正常生產(chǎn)作業(yè)的前提下，遵循下述幾點原則：a)功能滿足原則。煤礦開展電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計時首先應(yīng)確保節(jié)能優(yōu)化后的電力供應(yīng)可滿足實際生產(chǎn)需求，不可為了實現(xiàn)節(jié)能而導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)、照明、安全等設(shè)備的功能無法正常發(fā)揮，要求節(jié)能設(shè)計必須滿足生產(chǎn)能耗的基本需求[2]；b)技術(shù)先進(jìn)原則。在煤礦的電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)盡量選用先進(jìn)的新型技術(shù)，特別是在設(shè)備的選型配置上更應(yīng)盡可能選擇具備高技術(shù)含量的設(shè)備，確保其可以長久有效的對生產(chǎn)節(jié)能提供幫助；c)經(jīng)濟合理原則。企業(yè)生產(chǎn)的最終目的是實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，因此煤礦在電氣設(shè)備的自動化節(jié)能設(shè)計中必須始終堅持經(jīng)濟合理的基本原則，不可單純?yōu)榱藢崿F(xiàn)節(jié)能而盲目投資，應(yīng)充分考量節(jié)能投資可能獲得的效益回報。

3煤礦電氣設(shè)備自動化節(jié)能措施

3.1削減電力傳輸時的能源消耗

要實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)中的電氣設(shè)備節(jié)能，關(guān)鍵核心在于如何減少電能傳輸過程中的損耗，進(jìn)而實現(xiàn)供電負(fù)荷的降低。電能在傳輸時，導(dǎo)線電阻會消耗電能而損耗功率，進(jìn)而導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)作業(yè)時供電的電流出線不穩(wěn)情況[3]。鑒于此，可考慮通過降低輸電導(dǎo)線的電阻降低電力傳輸時的電能損耗。依據(jù)電阻的物理學(xué)計算公式：R=ρL/S，(1)松東進(jìn)線60kV補償前母線60kV補償后母線Q2Q3QFRFJTAC東發(fā)主變1#出線2#出6kV母線線Q1L2Q1、Q2、Q3.隔離刀閘；C.串聯(lián)電容；FJ.放電間隙；TA.電流互感器；L2.阻尼電感；R.電阻圖1補償裝置接線示意圖式(1)中，ρ為電阻率，Ω•mm；L為導(dǎo)線長度，mm；S為導(dǎo)線的橫截面積，mm2，R為電阻，Ω。可知輸電導(dǎo)線的電阻率同其長度與橫截面積之間分別存在正比與反比的關(guān)聯(lián)，因此實現(xiàn)輸電導(dǎo)線電阻的降低可從電阻率、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線橫截面積三者入手：a)在輸電導(dǎo)線的選擇上盡可能選擇電阻率較小的導(dǎo)線；b)在傳輸線路的布設(shè)上應(yīng)當(dāng)盡量簡化布設(shè)線路，多選擇直線布線，以最大化減小導(dǎo)線長度；c)導(dǎo)線選擇上盡可能選擇大橫截面積的導(dǎo)線。

3.2變壓器的選擇

礦井電力傳輸中，變壓器承擔(dān)著阻抗匹配、電壓升降等諸多功能，其型號選擇的優(yōu)劣很大程度上決定著節(jié)能效果的優(yōu)劣，鑒于此，在變壓器型號的選擇上應(yīng)當(dāng)注意下述兩點：a)符合功能要求的前提下盡量選擇小功率變壓器，以便降低其功率損耗；b)多選用單相自補償或三相四線制變壓器，此類變壓器能夠有效進(jìn)行負(fù)荷平衡，確保電能傳輸時電流保持穩(wěn)定，避免因電流波動引起的意外損耗。

3.3選用無功補償裝置

無功補償裝置是指對電力傳輸中無功功率進(jìn)行補償以彌補電能無端損失的新型技術(shù)，是實現(xiàn)煤礦電氣設(shè)備節(jié)能目的的有效手段。在具體的選擇上應(yīng)當(dāng)注重從下述幾點著手：a)充分參照運行參數(shù)實施篩選。依據(jù)功率因數(shù)、容量、電壓等設(shè)備運行參數(shù)選擇具有針對性的無功補償裝置；b)依據(jù)井下供電系統(tǒng)真實情況進(jìn)行篩選。煤礦井下具體的補償線路布設(shè)、設(shè)備負(fù)荷狀況及需要補償?shù)牟课坏榷紩ο鄳?yīng)裝置的選擇造成影響，譬如電氣設(shè)備負(fù)荷偏低時適宜選擇靜態(tài)無功補償裝置進(jìn)行補償，而電器設(shè)備負(fù)荷較高時則適宜選擇動態(tài)無功補償裝置。因此只有針對性地選擇合適的補償裝置才能實現(xiàn)節(jié)能效果最優(yōu)化；c)合理篩選無功補償裝置的投切方式。對于裝置投切方式的選擇上，可依據(jù)無功功率投切參數(shù)的物理量進(jìn)行篩選，這種方法可以有效避免振蕩、倒送等現(xiàn)象的發(fā)生，是一種應(yīng)用廣泛且精準(zhǔn)度高的方式；d)就地布設(shè)無功補償裝置。這種方法能夠最大化地實現(xiàn)就地補償，從而有效避免電能在輸電線路上的損耗，達(dá)到節(jié)約電能的目標(biāo)[4]。無功補償裝置接線示意圖如圖1。

3.4選用有源濾波器

隨著諸多先進(jìn)電氣技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的普及應(yīng)用，導(dǎo)致各類整流器、變頻器的應(yīng)用頻率大幅提升的同時諧波的數(shù)量也急劇增加，從而威脅電氣設(shè)備性能的正常發(fā)揮，引起不必要的電能損耗，嚴(yán)重的甚至引起電網(wǎng)電流不穩(wěn)定，危及電網(wǎng)供電安全。鑒于此，在煤礦生產(chǎn)中普遍使用有源濾波器來消除諧波對于電器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)及節(jié)能目的的達(dá)成具有顯著意義。有源濾波器不僅具備強大的諧波消除功能，也可對電氣設(shè)備進(jìn)行無功補償。此外，其并聯(lián)使用能夠有效去除電流諧波，串聯(lián)使用可有效消除電壓諧波，充分滿足了不同礦井諧波源各異時的不同需求，有著廣泛的適用性，是提升電氣設(shè)備運行安全和實現(xiàn)能源節(jié)約的必要手段[5]。

3.5選用高效光源

煤礦生產(chǎn)因為在地下進(jìn)行，各類硐室與工作面都需要數(shù)量眾多的照明裝置，因此煤礦電氣設(shè)備自動化節(jié)能設(shè)計時，照明設(shè)備的節(jié)能就顯得格外重要。而選擇適宜的節(jié)能燈具不僅可以起到良好的節(jié)能效果，更有助于提升作業(yè)人員的節(jié)能意識，其中高效光源就是一種新型的節(jié)能光源，相較于普通光源不僅亮度大、使用周期長且能耗較低，對于實現(xiàn)煤礦電氣節(jié)能目標(biāo)具有積極推動效果。

4結(jié)語

煤礦作為電能消耗大戶，長期以來一直是中國電力供應(yīng)緊張的主要因素，因此節(jié)能技術(shù)也一直是煤礦企業(yè)電氣技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。作為一名電氣技術(shù)相關(guān)人員，應(yīng)全身投入到新型電氣節(jié)能技術(shù)的學(xué)習(xí)與研發(fā)中，充分結(jié)合自身礦井實際，展開有針對性的節(jié)能調(diào)研，創(chuàng)建合理、完善的節(jié)能體系，以確保電力供應(yīng)充足的同時最大化降低電能消耗，提升經(jīng)濟效益的同時為國家節(jié)能減排目標(biāo)的達(dá)成提供幫助。

作者:曹亞紅 單位:1. 太原理工大學(xué)電氣與動力工程學(xué)院 2. 呂梁職業(yè)技術(shù)學(xué)

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［5］劉強.關(guān)于煤礦企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)探討［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012(20)：76.