煤矿供电及设备的节能与降耗探讨

高燕凤

高燕凤河南大有能源股份有限公司供电分公司河南三门峡472000

摘要：煤炭是我国重要的矿产能源之一，对促进我国经济发展起着十分重要的作用。新时期，对煤矿供电和设备提出了节能和降耗的要求。基于此，本文就煤矿企业供电及设备节能和降耗问题进行探讨。

关键词：煤炭企业；供电及设备；节能与降耗

煤炭资源是世界范围内存储量最为丰富的能源，由于其成本低、可开采量大，因此在工业发展和人类日常生活中发挥着举足轻重的作用。煤炭采掘业发展的较早，欧美等发达国家和地区就已经将煤炭作为优先发展企业。我国是能源大国，煤炭在我国的储量占到了70%，由于石油、天然气的储量十分稀少，因此，煤炭一直占据着主导地位，并且在很长一段时期内，这种主导地位都不会被改变。正是如此，煤炭供电和设备的节能与降耗才成为社会关注的问题。

一、节约用电

节约用电是节能降耗的前提和基础。从节能和降耗的角度来说，只有做好电能管理工作，才能初步达到节能、降耗的目的。节约用电主要指的就是能耗定额管理。具体来说，煤矿企业必须要将节约用电落入到实际工作中，对煤矿企业当前电能消耗情况做到充分掌握，做好全面的调查研究。根据调查结果，对各个企业和各个环节的能耗定额进行科学合理的制定。措施要想得到有效落实，必须制定有效的措施，所以，在制定能耗定额管理的同时还应当建立与之相配套的机制对耗能定额管理制度。在计量方法上也应当更加准确、科学，对节能、降耗表现好的单位要基给予表扬和奖励，对于严重浪费电力资源的单位要予以批评和适当处罚。具体来说，需要做好以下几项工作：（1）对当前的供电系统进行优化和升级。煤矿企业用电效率与系统接线、电压等级、运行方式、变电所分布等有着密切关系。所以，要想达到节能、降耗的目的就必须采取有效的技术措施，对系统做出经济性分析和评价，并对当前公供电系统进行优化，将耗能降到最低；（2）提高系统综合效率。简单来说，就是提高压风系统、排水系统、通风系统、运输系统等子系统的综合效率，当这些子系统的综合效率提升之后，整个供电系统的效率也将提升，从而达到节能的目的；（3）保持设备高效运行。在电动机、变压器等电力设备在确保相互兼顾的前提下，将设备的负荷率提高，使其耗能达到最小。对于其它设备，比如运输设备、流体设备等的选择首先要考虑耗能低的，不能因为价格低而购进一些耗能高的设备；（3）在设备的选择上，节能设备应当是最先需要考虑的。随着科学技术的快速发展，机电产品更新速度也非常快，各种机电设备层出不穷，这也煤矿企业带来多种选择的同时也使煤矿企业常常陷于选择机电设备的犹豫中。在选择设备是，拥有节能技术的新产品是最先需要考虑的，然后根据企业的实际情况，选择合适的机电设备[1]。

二、调整负荷

所谓调整负荷，就是按照电能供应状况及各类用户的不同用电规律，有计划安排和组织用电时间，削峰填谷。在调整负荷前必须之制定调整计划，而且要确保负荷的调整不会给煤矿安全生产造成任何影响。煤矿企业相关管理部门深入矿井，对矿井的生产情况进行全面掌握，从而制定避峰节电计划。在负荷的调整和用电时间的调整上切忌随意性，要根据实际情况做出规定。计划做出后，各部门要按照计划严格开展用电工作。相关部门要对各个单位的计划落实情况进行月末考核，对严格遵守计划，表现好的单位要基给予表扬和奖励，对于计划落实不到位，严重浪费电力资源的单位要予以批评和适当处罚。这样一来，煤矿企业员工的利益直接和计划指标连接到一起，从而促进煤矿企业员工积极、主动加入到避峰节电的工作中。具体来说，避峰节电应当包括以下四方面内容：（1）对生产班次进行合理、科学地调整，采掘生产应当在平段或者是谷谷段进行，检修工作应当在峰段时间进行；（2）煤矿排水应当平段或者是谷段进行，不应当在峰段期间进行排水。如果煤矿涌水量比较大，要在峰段到来之前进行排水，使水位降到最低；（3）对井下用风时间进行调整，压风系统不可在峰段期间运行，而应当在其它时段运行；（4）对于机电厂等地面生产单位来说，应当在煤矿企业下班之后，再进行生产。

三、电网降耗

1、电力变压器降耗

电力变压器损耗来自于两个方面，一个是空载损耗，另一个是负载损耗。电力变压器铁芯是产生空载损耗的主要原因，根据空载实验能够将空载损耗计算出来。在外加频率和电压不变的情况下，空载损耗仍然保持不便，和变压器负荷没有任何关系。也就是说，空载消耗实际上是固定损耗。负载损耗是当电流流过变压器时，绕组电阻就会产生有功损耗，需要根据变压器短路实验对有功损耗进行测定。负载损耗越大表明负荷电流越大，反之，负载损耗越小，负荷电流也就越小，两者是正比关系。也就是说，负载损耗实际上是可变损耗。由于煤矿的特殊性导致煤矿拥有大量变压器，而且容量一般来说都比较大。所以，总损耗应当是煤矿企业重点关注的问题，煤矿节能离不开降低变压器损耗。电力变压器降耗措施有三种；（1）选择损耗低的变压器。这种变压器是降低空载损耗、现在推广应用的S11系列低损耗变压器，节能效果显著。非晶合金铁芯变压器，噪声较低、损耗较低，空载损耗低，仅为硅钢变压器的20%，是节能型变压器，要优先选用；（2）科学选择变压器。煤矿电力设计中，要以需要系数法进行负荷计算，根据变压器经济负荷率选择变压器容量，而按计算负荷选择变压器容量通常偏大，如果再按经济负荷率选择变压器容量，可能导致运行负载率降低；煤矿变压器容量应确保断开一台时其它变压器可维持正常煤矿生产需要的电力负荷，要大于全部负荷的75%，为保证供电安全，煤矿主变压器在分列状态下运行，会导致变压器负载率降低。为实现节能目的，要采取的措施：一是在可满足最大负荷的条件下，根据变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率重新计算变压器容量，调换容量较小的变压器。二是增设“子母变”，科学调整用电负荷，在确保安全的条件下，使变压器处在经济运行状态[2]；（3）经济运行。之所以说是经济运行，是因为不需要煤矿企业投入任何资金，只需要做好用电管理即可，这样就能够将功率因数提高，达到节能目的。在成组配置上，需要根据负荷变化，对变压器进行合理地调配，从而达到降耗的目的。

2、调压降耗

为了使电网损耗能够降到最低，要在保证各台设备电压质量的前提下，对变压器分接头进行调整，对发电机电压进行调整，投切补偿电容器。通过这些措施，对整个配网电压进行调整。在调压上，必须的按照负荷状态下的铜、铁损比进行调整。根据实际调查结果发现，当负荷状态下的铜、铁损比分别为0.903、0.922、0.941、0.96、0.98时，电压提高率分别为-5%、-4%、-3%、-2%和-1%；当负荷状态下的铜、铁损比分别为1.02、1.04、1.061、1.092、1.10时，电压提高率分别为1%、2%、3%、4%、5%。通过这一调查数据我们能够看出，当负荷状态下的铜、铁损比在1以内时采取调压措施能够达到降损效果；当当负荷状态下的铜、铁损比大于1时，通过提高电压水平能够达到降损目的。因此，在节能与降耗方面，调压降耗也是一项比不可少的工作。

结语：

综上所述，文章就煤矿企业节能、降耗问题进行了探讨。煤炭资源是世界范围内存储量最为丰富的能源，由于其成本低、可开采量大，因此在工业发展和人类日常生活中发挥着举足轻重的作用。煤炭采掘业发展的较早，欧美等发达国家和地区就已经将煤炭作为优先发展企业。我国是能源大国，煤炭在我国的储量占到了70%，由于石油、天然气的储量十分稀少，因此，煤炭一直占据着主导地位，并且在很长一段时期内，这种主导地位都不会被改变。正是如此，煤矿供电和设备的节能与降耗才成为社会关注的问题，成为节能、降耗的重点对象。

参考文献：

[1]刘平，丁百东，李金艳.煤矿井下电能管理系统的研究与应用[J].中州煤炭，2015（06）.

[2]崔玲玲，屈海龙，沈佳昱.变频器节能技术在煤矿中的应用探讨[J].中国科技博览，2014（6）.