金屬礦山電氣節能措施探討

劉琰玲

（甘肅能源化工學院，甘肅 蘭州 730207）

金屬礦山生產體系中的能量消耗多數來源于電氣設備的使用，與此同時金屬礦山企業在管理電氣設備使用的過程中還存在較多問題，因此有必要落實電氣設備節能措施使其達到理想化的生產節能效果。

1 金屬礦山電氣設備使用現狀

1.1 設備管理層次不高

在金屬礦山企業生產體系中大量應用電氣設備，雖然單個設備的能耗量相對較低，但是大量設備使用造成的能耗累積效應是非常可觀的，也是金屬礦山企業生產成本的重要來源。當前管理粗放現象在金屬礦山企業的設備管理體系中非常常見，金屬礦山企業在生產經營中過分追求產量與銷售利潤，對電氣設備使用過程中的能量消耗和成本控制力度偏弱，具體表現為沒有制定配套完善的設備使用標準，對金屬礦山生產中的供電、用電情況缺乏嚴格的管理掌控[1]。另外金屬礦山企業內部沒有形成良好的評價體系和節能氛圍也是設備管理水平低下的突出表現，在沒有嚴格獎懲制度激勵催促的情況下，金屬礦山企業技術人員無法形成強烈的電氣設備節能意識，在企業生產中自然無法落實節能任務和節能理念，金屬礦山企業能耗持續居高不下。

1.2 配電所建設缺失

金屬礦山企業在建設配電所時沒有考慮到自身生產需求以及未來的生產計劃，配電所布局缺少遠景規劃。建設的配電所通常只能滿足當前企業生產需要，在企業產能逐步擴容的情況下，配電所建設不足則會制約企業生產水平的進一步發展，配電所選位不恰當同樣是提升能耗的重要因素，金屬礦山對配電所位置的選擇過于偏離生產體系的負荷中心，配電所工作體系靈活性差、季節性因素不足也會降低金屬礦山的生產效率。

1.3 變壓器設備管理不當

變壓器是金屬礦山生產體系中的重要設備，通常情況下變壓器始終處于不間斷持續工作狀態，自然會產生大量電能能源消耗。但是諸多金屬礦山企業在選擇變壓器的過程中缺乏最基本的認識和經驗，部分企業的變壓器設備選擇工作短視性明顯，僅僅考慮設備使用后一段時間內的積極效應，并沒有建立長久持續性觀念，導致設備使用過程中能耗量不斷提升，無法達到節能效應并造成大量成本[2]。變壓器超期使用是金屬礦山生產體系中的常見弊病，金屬礦山企業出于控制設備維修、購買成本的目的，在設備已經超過既定壽命的情況下仍然超期服役，必然會造成大量能耗。另外金屬礦山企業缺乏合理選擇變壓器設備的標準，導致購買的變壓器設備在生產體系中無法發揮應有效力。

1.4 電氣設備使用節奏控制不佳

金屬礦山企業在生產體系中大量使用各類電氣設備，但是不正常的電氣設備使用節奏則會產生大量能量。電氣設備的啟動過程是能耗的重要環節，金屬礦山企業生產過程中更多采用直接啟動方式，這事實上是一種能耗量極大的起動方式。通常情況下直接起動意味著數倍于正常值的能量消耗，同時會對電氣設備自身性能造成極大影響。與此同時大量電氣設備的同時起動對供電電網造成較大影響，礦山企業需要準備更高的供電容量方可滿足大量電氣設備同時起動的需求，顯著增大能量消耗。另外金屬礦山企業在使用電氣設備時沒有建立合理調速理念，電氣設備在工作在不正常速度下的情況比比皆是，自然會帶來較大的能量消耗。

1.5 照明工具選擇不合理

照明工具在金屬礦山生產體系中大量使用，由于單個照明工具自身能耗量較少，因此金屬礦山企業經常不重視照明工具產生的能耗。事實上傳統照明工具產生的累計能耗是非常龐大的，例如諸多金屬礦山企業使用的白熾燈、熒光燈等照明設施技術老舊，不僅無法提供高質量的照明效果，同時還會造成大量的能量消耗，對于落實節能理念是極為不利的。

1.6 無功補償技術應用不到位

遠距離電能傳輸是金屬礦山生產體系中的重要因素，由于電能傳輸中的損失，電氣設備通常工作在相對較低的電壓狀態，因此經常使用無功補償因素。但是金屬礦山企業使用無功補償技術的過程中缺乏有效的標準，無功補償裝置選位不合理是最突出的問題，在生產體系無功補償裝置的布局相對分散，導致無功補償裝置無法發揮理想化的功率補償效果。另外不合理的無功補償設施布局還會造成合理供電距離增大的問題，導致無功補償過程中產生更多的能量消耗。

2 節能措施分析

2.1 采用先進的評價體系

金屬礦山電氣設備的節能使用應當與科學合理的評價體系相結合，根據實際生產情況建立配套的能耗評價模式，對技術人員使用金屬礦山電氣設備的各類行為起到約束作用，進而在企業內部形成良性的使用金屬礦山電氣設備的氛圍。技術人員在有效評價體系的影響下，將電氣設備的節能使用手段、使用技巧和方式落實到實際生產之中，并調動技術人員合理使用礦山電氣設備的積極性，避免制定的評價體系成為一紙空談。在評價體系中規定了使用金屬礦山電氣設備的具體方式，企業在制定評價體系時需要深入掌握所有設備的基本性能和使用要領，保證建立的評價體系與電氣設備的實際性能相吻合。評價體系中還應當包括使用金屬礦山電氣設備的獎懲制度，對一段時間內節能表現良好的班組進行必要的表彰和獎勵，促進更多的技術人員在生產中落實電氣節能任務，力求達到更好節能效果。

2.2 建立配套配電所設施

金屬礦山電氣設備的節能運行不僅僅是簡單的節省能量消耗，同時也要注意供電電能質量的提升，低質量的電能供應通常會取得適得其反的效果。因此企業需要加強配套配電所的建設力度，在建設配電所之前要考慮金屬礦山電氣設備的用電計劃，確保配電所能夠提供足夠質量的電能，避免配電所建設無法滿足電氣設備用電需求的場景。配電所的建設還應當考慮到遠期用電需求，注意發揮配電所建設的可持續性，保證配電所供電容量和額定電壓滿足遠期供電需要。

2.3 合理選擇變壓器

變壓器在金屬礦山電氣節能體系中起到重要作用，理論上變壓器不僅能夠承擔較重的供電任務，同時自身在運行過程中也會產生顯著的運行成本。控制變壓器運行成本、降低變壓器運行過程中的能量消耗同樣體現金屬礦山電氣的節能理念。企業在選擇變壓器的過程中要考慮到諸多性能因素以及變壓器的使用成本，部分變壓器在初期使用成本方面具有一定優勢，自身容量性能也能夠滿足設備使用需求，但是在后續使用過程中的節能與成本控制效果并不理想。由此可見企業選擇變壓器時要秉承全周期思想，通盤考慮變壓器整個使用周期中的運行、保養等多個環節，綜合計算金屬礦山電氣使用的全部成本，從而達到控制變壓器運行成本的效果。若企業生產模式耗能較高，則應當選擇環保型變壓器，盡量減少變壓器使用過程中的能量消耗并達到節能效果。另外企業金屬礦山生產體系中往往配置有多臺各種型號的變壓器，不同變壓器的服役時間、工作時間各異，因此變壓器當前的狀態也是不同的。企業應當建立對現有變壓器設備的完整臺賬，對使用時間較長的變壓器進行必要的技術改造，從而發揮變壓器在金屬礦山電氣節能體系中的潛力，充分發揮變壓器在金屬礦山電氣體系中的作用。

2.4 合理控制電氣設備使用節奏

在金屬礦山生產體系中使用到大量電機機械類設備，各類設備的起動和使用過程中均會產生大量能量消耗。因此加強對電氣設備使用全過程的節能控制則能夠達到良好的節能效果。在設備起動過程中盡量選擇軟起動方式，并合理調整電氣設備起動參數，保證電氣設備在最佳狀態下完成起動。合理的設備起動方案是保證電氣設備使用壽命、降低能量消耗的有效方式，同時保證金屬礦山企業的利潤效益。合理科學的設備起動方案也是保障設備使用壽命的重要因素，由此可見設備壽命和節能是相輔相成的。電氣設備的使用節奏還與設備工作中的轉速相關，通常情況下電氣設備在整個工作過程中并不是勻速運行，而是伴隨著不同的作業階段不斷變化的。實際作業中需要不斷調節轉速，而轉速的調節頻率和調節質量與能耗是息息相關的。金屬礦山在使用電氣設備的過程中可以使用變頻調速裝置，靈活判斷當前設備的工作狀態并實現最佳轉速，電氣設備在合理的轉速控制下實現較低的能量消耗，實現金屬礦山生產體系中的節能理念。

2.5 選擇合適的照明工具

金屬礦山生產體系中大量使用照明工具，單位照明工具的能耗量并不起眼，但是大量照明工具的能耗累計同樣可觀，自然也成為金屬礦山電氣節能工作的重點。金屬礦山企業應當認識到照明工具節能的重要性，盡量選擇照明效果較高、能耗較低的照明工具。當前金屬礦山生產體系中更多使用LED 照明燈，該類照明燈具在使用壽命以及使用能耗方面的優勢十分明顯，在配合完成必要生產任務的同時降低照明層面的能耗，金屬礦山企業可以在辦公區和生產區大量使用LED 照明裝置。

2.6 應用無功補償技術

金屬礦山生產作業范圍較大，生產過程中大量涉及到遠距離輸電場景。事實上在金屬礦山的生產體系中，電能傳輸能耗占據相當比例，有效控制電能傳輸過程中的能耗因素也是金屬礦山企業節能的重要舉措。金屬礦山企業結合生產過程中遠距離電能傳輸質量一般的情況，從功率補償角度完善電能傳輸體系能夠達到良好的能耗控制效果。例如金屬礦山可以在電能傳輸體系中應用無功補償裝置，高壓集中補償技術的出現為金屬礦山控制電能傳輸中的能量消耗提供了有效手段。金屬礦山只需要耗費較少的成本實現電能傳輸中的集中補償效應。當然金屬礦山對無功補償技術的選擇還需要秉承因地制宜的原則，對金屬礦山生產體系中的各類低壓配電設施則可以選擇就地補償方式，在實現較好補償效果的同時降低能量傳輸中的不必要消耗。

3 結語

金屬礦山在認識到生產節能重要性的基礎上，通過合理選擇變壓器、應用無功補償技術、建設配電所設施等方式實行節能措施并落實節能理念，在高質量完成生產任務的同時提升電氣設備的使用效率與管理水平。