電力電子技術與煤炭企業電力節能技術的應用

池電廠

摘要：隨著我國的經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，我國煤炭資源較為豐富，煤炭資源對我國經濟發展具有重要推動作用。但目前煤礦在開采過程中往往面臨施工風險，產生內耗相對較高。我國煤礦企業在生產過程中，應重視節能技術，改善經濟效益，解決目前內耗嚴重的現象。隨著科學技術發展，電力電子技術在煤炭企業電力系統中應用，有效解決我國煤礦生產產能過大問題，對推動新時期煤炭企業發展具有重要作用。

關鍵詞：電力電子技術;煤炭企業;電力節能技術

引言

電力資源是一種非常重要的資源，與人們的日常生活息息相關。電力資源的供給情況直接關系著我國社會經濟的發展水平和人民群眾的生活質量。隨著社會經濟不斷快速發展，人們對電力資源的需求也會日益增強，電力資源的重要性也會愈加凸顯。我國人口眾多，用電需求巨大，但是我國的電力損耗也很大，造成了巨大的能源浪費。因此，我們必須要多措并舉、多管齊下，大力推進電力方面的節能降耗，提高電力資源的利用率，更好地促進社會經濟的發展。當前我國電力耗損主要表現為網損，即集中表現為電能運輸環節中以熱能的形式散發的功率損耗，也就是為電阻、電導消耗的有功功率。網損可以分為變損和線損。這兩者既是評價電力供應系統規劃的指標，同時也是評價輸電和變電技術的指標，也是測評電力運行效率的重要因素。下面對電力節能降耗舉措加以論述。

1電力電子技術中的節能技術

高頻技術通過改變頻率，實現電源利用率的提升，改變頻率基礎上進一步增加頻率，可充分利用能源，從而實現節能目標。開關變頻技術為有效的節能技術，針對的設備為固定頻率。開關變頻技術將我國低功率設備運行相關問題解決。工頻是發電的最理想頻率，且該技術電源開關性能良好，所開發設備體積小，是電力電子技術中的重要組成。功率較大情況下，輸出功率提升，無功功率縮減，電能利用率提升，有源功率因數校正技術也可在節能工作中應用。軟開關技術為相對硬開關的技術，在開關過程中不會出現電壓重疊問題，且降低噪音及開關損耗，從而保障開關頻率。

2變頻節能技術在煤炭企業電力設備的應用

2.1利用新的工藝和技術，以及產品進行節電

在我國煤炭企業電力節能的設計中，主要以新工藝和技術，以及耗能低的新產品等為主導。通過合理的設備改造，充分利用新的節電方式，使煤炭企業電力節能工作達到應有的效果。首先，將煤炭企業中高耗能的變壓器和電動機進行淘汰。變壓器：陸面工作時采用的節能變壓器為S9，S11型，井下工作時則采用干式節能變壓器為KGSB型。電動機：采用新材料設計出來的新型永磁高效節能電機，它的效率可提高到4%}10%，與標準電機相比，其效率要高出2%}7%，節電的潛力非常大。其次，根據固定工頻利用變頻調速的方式進行節電。由于變頻調速不僅擁有節省無功和峰值電能的功能，還能節省有功電能和節約材料，增加設備的使用期限等，因此，利用交流變頻調速控制替代風機和泵類的閥門流量調節，可節省30%到400fo的電能。最后，利用綠色照明節電技術和無功補償裝置節電。例如：采用節能燈取代白熾燈、采用聲光電自動控制等。同時，利用集中式和分散式的無功補償裝置提高功率因數，從而達到節電的目的。

2.2供電系統優化規劃

根據煤礦用電負荷種類、等級、容量以及分布情況，科學合理地對地面和礦井高低壓供電系統進行優化規劃，通過線路優化布設、關停并轉、負荷優化組合，有效降低了供電系統線損損耗。要合理選擇煤礦供電系統的運行電壓，如果配電變壓器處于過電壓5%的狀況，其鐵損將增加約15%左右，降低配電變壓器綜合使用壽命。同時還要合理安排供電系統經濟調度運行方式，根據煤礦作業面和本期工程建設電力負荷大小，進行供電系統運行方式的經濟調度，可以選擇單臺配電變壓器運行或2臺配電變壓器并列運行，也可以采取單母線分段或不分段運行方式，從而減少配電變壓器運行損耗，實現煤礦供電系統的經濟運行。

2.3采用變頻調速節能裝置

在煤炭生產過程中，電力主要用于煤炭采掘過程中驅動相關的機械裝備完成作業動作，基本集中在提升、通風、運輸、采掘等作業工序中。從煤礦生產過程中各工序的裝備總裝機容量大小來看，以主運輸、主通風、副提升裝備等耗電較多。因此，煤礦中的主運輸、主通風、副提升等裝備是煤礦中耗電較大，節能潛力亦大的高耗能裝備。為了達到既不影響正常生產又能節約電能的宗旨，我礦針對主運輸、主通風、副提升裝備等高耗能用電設備進行了變頻控制技術改造，對采區主要用電設備的電動機采用變頻控制，根據負荷情況，自動調節電機兩端電壓的頻率，使電動機在最佳狀態下運行，可節約大量有功功率和無功功率，實現電機節能的效果。

2.4在皮帶傳輸機的應用

皮帶傳輸機同樣是煤炭企業生產中的重要設備，利用皮帶將煤炭運輸于井下，作用原理為摩擦牽引作用。摩擦力及張力可改善物體支撐方式，實現輥輪運動。傳統皮帶運輸機在應用過程中，利用液力耦合器啟動皮帶運輸機，在長期使用過程中會發生老化現象，導致皮帶斷裂。若變頻技術與皮帶傳輸機融合，電機在啟動過程中會減少電流波動，使機械內部產生的機械熱及沖擊現象縮減，保障機械功率的最大化發揮。

2.5在流體負荷設備的應用

變頻節能技術在流體負荷設備中的應用利于降低能耗及保障煤礦生產安全。煤礦機械在應用過程中，風機及泵機利用變頻技術調速，新型風機在煤礦開采中應用，不只降低轉速，且提升輸出功率，更加理想的適應礦井環境。變頻調速設備在礦區設備中應用不只改善設備靈活性且利用降低機械沖擊力，從而提升產品品質，變頻節能技術應用于抽水泵控制系統中，煤礦井下液位穩定性提升，且降低能耗，具有良好的節能作用。

3電力電子技術在煤炭企業節能中的應用前景

電力電力技術的高速發展，各種高壓大功率調速器不斷涌現，變頻技術的應用可實現節能，降低企業生產成本，并提升生產效率。變頻技術的應用也是改良企業生產工藝的重要方式，我國新型節能資源已經得到長足發展，煤炭使用率呈現下降趨勢，煤炭行業在未來的一定時間內將處于穩定發展時期，該產業一直為高能耗產業。企業管理人員需將變頻技術不斷與煤礦機電設備融合，從而使企業發展具有全新的動力。

結語

我國煤炭行業發展中，采煤機及提升機等設備在融合變頻技術后，節能效果明顯改善，應用過程中，能源消耗量下降30%左右。現階段變頻節能技術在煤炭行業發展中具有良好前景，利于促進企業經濟效益提升。機電設備中使用變頻節能技術將成為未來發展的必然趨勢。在后續的研究中，還需不斷開發與之匹配的變頻節能技術，滿足企業節能目標。

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