煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)探究

王彩俠 杜成偉

摘 要：煤炭作為一種重要的能源資源，其在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)于電能資源的需求與依賴(lài)性相對(duì)較高，因此，對(duì)煤礦生產(chǎn)而言，供電系統(tǒng)起著重要的作用。煤礦開(kāi)采中，供電系統(tǒng)的電能損耗極為普遍，不僅造成了極大的能源與經(jīng)濟(jì)損耗，也不利于煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，很多煤礦在發(fā)展的過(guò)程中逐步意識(shí)到供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要性。基于此，本文分析了煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術(shù)措施，有利于降低供電系統(tǒng)的電力損耗，促進(jìn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：煤礦;供電系統(tǒng);節(jié)能降耗技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0154-02

1 煤礦供電系統(tǒng)線(xiàn)損類(lèi)型

1.1 技術(shù)線(xiàn)損

對(duì)煤礦企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程而言，供電系統(tǒng)的電能損耗相對(duì)較多，造成這種損耗的因素相對(duì)較多。技術(shù)線(xiàn)損是造成電力損耗的重要原因，主要是有關(guān)人員在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，沒(méi)有充分考慮技術(shù)性的因素，使得電能傳輸存在線(xiàn)路與設(shè)備阻抗，呈現(xiàn)出明顯的電能傳輸與分配調(diào)度損耗。因此，技術(shù)線(xiàn)損的解決主要需要在生產(chǎn)的過(guò)程中減少設(shè)備運(yùn)行、線(xiàn)路傳輸中的電力損耗。一般情況下，從技術(shù)線(xiàn)損的發(fā)生過(guò)程來(lái)看，又常常被稱(chēng)為負(fù)載損耗與空載損耗，這部分的電力損耗能夠通過(guò)必要的措施加以控制，比如，應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，能夠減少這種技術(shù)損耗[1]。

1.2 管理線(xiàn)損

煤礦供電系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)龐大，構(gòu)成極為復(fù)雜，在日常的工作中，供電系統(tǒng)的管理具有一定的難度。管理線(xiàn)損也是造成供電系統(tǒng)電力損耗的直接原因，主要是有關(guān)管理人員在供電系統(tǒng)的管理與維護(hù)過(guò)程中，所產(chǎn)生的管理漏洞與偏差所形成的，比如，電能數(shù)據(jù)計(jì)量統(tǒng)計(jì)方面，如果存在電能計(jì)量裝置的計(jì)量問(wèn)題、人為錯(cuò)抄、漏抄等失誤，都會(huì)使得電能計(jì)量結(jié)果與實(shí)際存在著較大的偏差，進(jìn)而引發(fā)電能損耗。針對(duì)這種管理線(xiàn)損，煤礦企業(yè)只有通過(guò)加強(qiáng)管理的方式來(lái)應(yīng)對(duì)，比如，可以通過(guò)制定供電系統(tǒng)的管理制度等，來(lái)減少供電系統(tǒng)管理中存在的各種管理漏洞。

2 現(xiàn)代社會(huì)中煤礦供電系統(tǒng)在節(jié)能降耗所出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 煤礦系統(tǒng)對(duì)于電能損耗材料使用良莠不齊

對(duì)整個(gè)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)而言，供電系統(tǒng)的電能傳輸需要借助于一定的傳輸介質(zhì)來(lái)完成，電能在不同區(qū)域的傳輸會(huì)受到一些因素的影響，產(chǎn)生一定的電能損耗。因此，傳輸介質(zhì)會(huì)影響電能損耗的大小，對(duì)不同的傳輸材料而言，其所產(chǎn)生的電能損耗也存在著大小的差異性。我國(guó)有關(guān)專(zhuān)家相繼分析了各種不同的傳輸介質(zhì)材料所產(chǎn)生的電能損耗情況，這就使得各個(gè)煤礦企業(yè)在供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗方面，可以結(jié)合自身的生產(chǎn)特點(diǎn)，來(lái)選擇最適合的傳輸介質(zhì)材料。煤炭作為人們生產(chǎn)生活中的重要能源，雖然逐步開(kāi)發(fā)了一些新型的能源來(lái)替代煤炭資源，但是，在一些領(lǐng)域，煤炭依舊是主要的能源資源。近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)進(jìn)一步提升，在煤礦企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，必須要兼顧煤礦企業(yè)的產(chǎn)量與效益，實(shí)現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)保效益的統(tǒng)一，尤其是在供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，更是要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能降耗的控制。但是，一些煤礦沒(méi)有對(duì)供電系統(tǒng)的線(xiàn)路用新型的材料加以替換，依舊存在著較大的電能損耗，在未來(lái)，需要盡量使用電能損耗相對(duì)較小的材料[2]。

2.2 管理人員對(duì)電力系統(tǒng)的管理不理想

對(duì)煤礦供電系統(tǒng)而言，其系統(tǒng)相對(duì)龐大，幾臺(tái)變壓器同步運(yùn)行，為維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有關(guān)人員需要對(duì)雙電源、點(diǎn)母線(xiàn)加以調(diào)節(jié)，使得供電系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)設(shè)備可以始終維持在可靠的運(yùn)行狀態(tài)下。當(dāng)前，很多煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，有關(guān)管理人員缺乏專(zhuān)業(yè)的調(diào)控知識(shí)，導(dǎo)致在供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)控存在著諸多的問(wèn)題。再加上煤礦企業(yè)的發(fā)展形勢(shì)每況愈下，各個(gè)煤礦企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，更為關(guān)注煤礦企業(yè)的總產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)，忽略了對(duì)供電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致一些煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中，加大了生產(chǎn)速率，但是供電系統(tǒng)也存在著較大的電能損耗，對(duì)煤礦企業(yè)產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，煤礦企業(yè)在未來(lái)需要加強(qiáng)管理改進(jìn)，加強(qiáng)供電系統(tǒng)的調(diào)控。

3 煤礦供電系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要途徑

3.1 選擇合理的工藝

由于煤礦供電系統(tǒng)的能耗主要體現(xiàn)在技術(shù)損耗與管理?yè)p耗方面，因此，在節(jié)能降耗改進(jìn)方面，需要首先從技術(shù)與工藝改進(jìn)方面著手。在工藝的改進(jìn)過(guò)程中，有關(guān)人員必須要綜合分析煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，應(yīng)用先進(jìn)的工藝，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)功能的優(yōu)化，使得供電系統(tǒng)的運(yùn)行能夠符合生產(chǎn)需求。此外，對(duì)于煤礦生產(chǎn)的相關(guān)機(jī)電設(shè)備、設(shè)施等，都需要加以必要的調(diào)節(jié)，使得這些設(shè)備設(shè)施可以與供電系統(tǒng)的運(yùn)行保持一致。在煤礦供電系統(tǒng)的管理上，有關(guān)人員要注重對(duì)各種問(wèn)題的分析與總結(jié)，從不斷的調(diào)整與優(yōu)化過(guò)程中，使得供電系統(tǒng)不僅能夠發(fā)揮其應(yīng)[3]。

3.2 更新設(shè)備

煤礦供電系統(tǒng)內(nèi)所使用的設(shè)備相對(duì)較多，一些設(shè)備相對(duì)落后，再加上在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，設(shè)備的性能逐步降低，電能消耗增加，因此，為實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，必須要做好設(shè)備的更新?lián)Q代，尤其是要加大對(duì)低性能設(shè)備的更換，結(jié)合煤礦企業(yè)的生產(chǎn)需求，選用相對(duì)先進(jìn)的設(shè)備，比如智能馬達(dá)、聯(lián)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)供電節(jié)能。

3.3 節(jié)電降耗

當(dāng)前，幾乎所有的煤礦都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，這些機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用雖然提高了開(kāi)采的效率，但是由于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行需要由電能資源來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些設(shè)備的應(yīng)用使得煤礦存在著較大的電能消耗。對(duì)于一些機(jī)械設(shè)備而言，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中設(shè)備的性能逐步降低，一些零部件出現(xiàn)了磨損情況，這種情況下，機(jī)電設(shè)備的耗電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其正常的運(yùn)行狀態(tài)下，使得煤礦企業(yè)的電力支出成本相對(duì)較高，因此，煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗中，需要及時(shí)淘汰老舊的機(jī)電設(shè)備。

4 煤礦供電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)措施

4.1 供電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃

在煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗處理中，首先需要從供電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)著手。供電系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)是最為根本的措施，要求有關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求，對(duì)供電系統(tǒng)的電負(fù)荷種類(lèi)、等級(jí)、容量與分布加以分析，保障供電系統(tǒng)的各個(gè)要素都能夠符合煤礦企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求。在供電系統(tǒng)的優(yōu)化方面，重點(diǎn)是要對(duì)相關(guān)的線(xiàn)路加以綜合規(guī)劃，整合電力負(fù)荷，使得在供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，既能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)的實(shí)際需求，也能夠降低電力損耗，節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的電力成本[4]。

4.2 節(jié)能燈具的推廣使用

煤礦企業(yè)的運(yùn)行過(guò)程中，燈具的應(yīng)用相對(duì)較多，由于燈具的數(shù)量、類(lèi)型較多，在整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，燈具的電能消耗占據(jù)很大的比重。當(dāng)前，在我國(guó)燈具市場(chǎng)，各種節(jié)能型燈具逐步出現(xiàn)。而煤礦的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，燈具是主要的照明設(shè)備，因此，煤礦企業(yè)需要逐步淘汰傳統(tǒng)的燈具，應(yīng)用節(jié)能燈具，節(jié)能燈具本身具有較好的節(jié)能消耗，有效實(shí)現(xiàn)了煤礦照明系統(tǒng)的優(yōu)化。對(duì)煤礦企業(yè)而言，節(jié)能燈具的推廣是節(jié)能降耗的有效手段。煤礦企業(yè)在日常的運(yùn)行過(guò)程中，必須要積極推廣節(jié)能節(jié)電理念，使得煤礦內(nèi)部所有的員工都具備基本的節(jié)能意識(shí)。此外，在節(jié)能燈具的推廣過(guò)程中，可以綜合分析煤礦內(nèi)部各個(gè)區(qū)域內(nèi)的用電需求，應(yīng)用多種燈具控制方式，比如，在煤礦照明系統(tǒng)內(nèi)，可以采用聲控、手控等多種控制方式。

4.3 配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

在煤礦供電系統(tǒng)內(nèi)，配電變壓器是供電系統(tǒng)內(nèi)的重要組成，通過(guò)對(duì)配電變壓器的有效利用，能夠大大降低供電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的電量損耗。在配電變壓器的選擇與應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該保持其與供電系統(tǒng)的一致性，否則會(huì)導(dǎo)致二者的協(xié)調(diào)性較差，甚至?xí)l(fā)更大的電能損耗。因此，供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，需要保持配電變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)下。配電變壓器的損耗量與供電系統(tǒng)的電壓存在著緊密的關(guān)系，當(dāng)電壓過(guò)大時(shí)，配電變壓器存在著較高的電能損耗，且此時(shí)的損耗速度相對(duì)較快。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，如果供電系統(tǒng)的電壓超過(guò)了變壓器的10%以上，將產(chǎn)生大于50%的電能損耗。此外，當(dāng)煤礦供電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的電壓過(guò)高時(shí)，配電變壓器的空載電量與電壓呈現(xiàn)出正向變化的關(guān)系，此時(shí)，供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率相對(duì)較低，需要采取必要的控制措施，將電壓控制在合理的范圍內(nèi)。

4.4 合理安排供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行方式

對(duì)煤礦生產(chǎn)而言，供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗還可以通過(guò)調(diào)度運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)加以實(shí)現(xiàn)，此種方式主要是要根據(jù)煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的用電需求，精確計(jì)算在生產(chǎn)階段的電力負(fù)荷情況，進(jìn)而有關(guān)人員進(jìn)行供電主線(xiàn)與控制方式的調(diào)節(jié)，使得供電系統(tǒng)的電力供應(yīng)基本上可以滿(mǎn)足該生產(chǎn)區(qū)域、生產(chǎn)時(shí)間段內(nèi)的電力需求。比如，在供電系統(tǒng)的控制上，可以使兩臺(tái)配電變壓器處于并列工作狀態(tài)下，這種狀態(tài)下的控制具有明顯的經(jīng)濟(jì)性。如果供電系統(tǒng)應(yīng)用的是單母線(xiàn)，此時(shí)，分段控制的效果更為理想，有效控制了總體的電量，具有調(diào)度運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。此外，在調(diào)度運(yùn)行方式的確定上，需要有關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠盡量從供電系統(tǒng)負(fù)荷著手[5]。

4.5 變頻調(diào)速設(shè)備的合理選用

煤礦供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗方面，通過(guò)應(yīng)用變頻調(diào)速設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力損耗情況的控制。當(dāng)前，變頻調(diào)速設(shè)備在很多領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用，這種控制方式具有一定的自動(dòng)化特征，將其應(yīng)用于煤礦供電系統(tǒng)內(nèi)，主要是經(jīng)由變頻調(diào)速手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)電力資源的控制，這種控制方式下，減少了不必要的電能消耗，提高了機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的整體效率，在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，能夠自動(dòng)根據(jù)其生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)電能的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)的控制方式相比，變頻調(diào)速控制更為先進(jìn)，其可靠性與安全性都更高，有效避免了傳統(tǒng)人工控制的弊端，使得相關(guān)的系統(tǒng)、設(shè)備都可以始終維持在最佳的生產(chǎn)、運(yùn)行狀態(tài)下，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的故障幾率。從變頻調(diào)速控制的應(yīng)用效果來(lái)看，不僅節(jié)約了電能資源，還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備維修成本的控制，因此，對(duì)煤礦供電系統(tǒng)而言，變頻調(diào)速設(shè)備具有其經(jīng)濟(jì)性，能夠?yàn)槊旱V企業(yè)節(jié)約大量的成本[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，在各行各業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注節(jié)能環(huán)保效益的實(shí)現(xiàn)，尤其是在煤礦行業(yè)，各個(gè)煤礦企業(yè)逐步改變了傳統(tǒng)落后的發(fā)展方式，逐步朝著節(jié)能、環(huán)保的方向邁進(jìn)。煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)的優(yōu)化具有現(xiàn)實(shí)意義，能夠節(jié)約煤礦生產(chǎn)中的電能資源，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。因此，各個(gè)煤礦企業(yè)要逐步從自身的實(shí)際情況著手，應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能資源的有效利用。

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