淺談礦山電氣節能技術及其應用

朱亮亮

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730913）

在礦山生產的過程中，需要應用各種電氣設備，尤其在自動化水平不斷提升的今天，電氣設備已經成為礦山生產不可或缺的主要應用設備。在實際生產的過程中，為了控制生產成本，提升礦山生產的經濟效益，需要節約電氣能源，積極研究電氣節能技術，在保障電氣工程安全、高效的同時，還要減少電力能源的消耗，從而全面提升礦山生產的經濟效益，促進我國礦產行業的進步和發展。

1 礦山電氣節能技術的應用意義

現如今，我國大力推進節能減排的發展理念，各行各業都開始進行節能改造，礦產行業也不例外。在電氣節能方面，不論是技術還是成本都有很大的改造空間。在實際改造的過程中，企業可以從技術、環保等多個方面考慮，不僅要減少能源的浪費情況，還要滿足環保的要求[1]。要積極選擇新設備、新工藝，掌握設備的應用原理和性能，對不同設備進行經濟、技術、性能、效率等多個方面的對比和分析，選擇性價比最高的電氣設備，從而在節約電能的同時，也能提升生產效率。從生產企業的角度來看，采用電氣節能技術可以降低生產成本，從而提升企業的生產效益，也能確保用電安全。從社會的角度來看，采用電氣節能技術可以減少資源的浪費，也能緩解環境污染問題，進而提升礦山生產的社會效益。

2 礦山電氣節能技術的設計原則

2.1 經濟效益原則

在電氣節能設計的過程中，應該以企業的實際需求為基礎，既要滿足節能要求，也要滿足企業生產的要求，不應該為了實現節能而節能，從而造成成本增加。所以，在實際設計的過程中，應該遵守經濟效益的原則。在經濟效益的要求下，要合理選擇節能設備和材料。在節能的過程中，要充分回收和利用節省下的資金，全面提升礦山企業的效益。

2.2 能量節約原則

在電氣節能設計的過程中，主要的目的是為了節約能源。在實際設計的過程中，應該根據礦山結構，對能量消耗的情況進行控制，根據能量消耗的具體原因，采取相應的節能措施。例如，變壓器在應用的過程中，經常會出現功率損耗的情況，電能傳輸線路會出現許多無用能量消耗。所以，在節能設計的過程中，就要針對這些問題進行設計和改善，優先處理無用能量消耗的問題，堅持功能為主、經濟為輔的原則，利用先進的技術來減少能源消耗，使礦山電氣設備的應用更加經濟合理。

3 礦山電氣節能技術的實際應用

3.1 應用節能變壓器

近年來，我國對電力節能工作愈加重視，在電力節能的要求下，變壓器發生了許多變化。針對各類變壓器，要根據實際需求和經濟原則進行合理的選擇，尤其在選擇需求量較大、使用面積較廣的變壓器時，一定要從經濟和節能兩個方面入手，充分發揮變壓器節能的作用。例如，早在20世紀80年代，我國就已經對JB1300-73和JB500-64兩個高能耗變壓器進行淘汰，取而代之的是S7系列的低能耗變壓器。隨著電網的改造和更新，我國變壓器的質量也在不斷提升，節能效果更加明顯。目前來看，我國新能源發電行業的節能變壓器有強勁的發展趨勢，風電、光伏發電、余熱發電等發電裝置都在不斷的完善和廣泛應用。其中，截止2018年底光伏發電累計裝機容量已超過1.7億KW，早在2012余熱發電累計裝機容量已超過三峽水電站裝機容量[2]。隨著新能源發電行業的發展，節能變壓器的發展空間愈加廣泛，節能變壓器制造企業也有了更加大范圍的業務方向。不僅如此，新能源發電行業的發展促進了節能變壓器產品結構的優化和技術的革新，對礦山電氣節能技術的發展有很大的促進作用。

我國早在八十年代初期就開始了對新型變壓器的研制，這些年的研制取得了非常好的成績，新型變壓器的使用也越來越廣泛了。眾多新型變壓器中的非晶合金鐵芯變壓器的容量為30kVA～1600kVA，電壓為6kV～10kV/0.4kV/0.22kV。在礦山生產應用的過程中，可以根據實際需求選擇相應容量的變壓器。此類變壓器的空載損耗、負載損耗、阻抗電壓等參數都符合國家的技術要求也能夠滿足礦山電氣節能技術的需求。

3.2 更新電動機

我國在現階段十分重視節能工程，并不斷研究各類新的節能技術和方案。其中，電機系統改造就是十分重要的一個項目。現如今，雖然我國電機系統的水平和技術還無法與發達國家相比，如電機平均效率低于發達國家電機平均效率3%～5%，運行效率也低于發達國家20%。所以，我國還要進一步加強電力系統的節能改造。例如，在某礦山工程中，采用了220臺電動機，總容量為6378.7kW，超過40臺電動機都屬于低效電動機，總容量為2564kW，根據相關的技術規范和要求，需要對這些電動機進行淘汰處理，并將這些電動機改為Y型電機[3]。改造之后，該礦山工程中的電氣節能效果十分明顯，電機效率比原本提高了6.5%。可見，改造電機系統是比較有效的電氣節能技術。

3.3 更新拖動設備

拖動設備的更新可以從多個方面入手：首先，對變頻器裝置進行改造。可以為礦用風機和水泵電機配置變頻器，確保其可以平穩的啟動和運行，從而減少電力能源的浪費；其次，改造軟啟動裝置。相較于直接啟動，軟啟動裝置有很好的節能效果。該啟動裝置的最大值比額定電流低，可以減少對電網的沖擊，也能減少對供電容量的要求，進而延長設備和閥門的使用壽命，在一定程度上縮減維護費用。通常，啟動電流比額定電流大很多，是額定電流的5倍到8倍，不僅會加大對供電電網的沖擊，還會增加電網容量，進而造成成本浪費。在無功補償的設計過程中，要堅持高壓和低壓電容器、固定與自動、分散與集中補償結合的原則，充分發揮補償裝置的作用，減少電能的浪費。

4 結語

綜上所述，礦山電氣節能技術的應用對礦山工程經濟效益、社會效益的提升有很大的幫助，不僅滿足了節能減排的需求，還能為企業帶來更加廣闊的發展空間，對我國電氣工程行業、礦山生產行業都有很大的促進作用。