摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這促進(jìn)了我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化水平的提升，并且煤礦產(chǎn)業(yè)也有了非常廣闊的發(fā)展前景，但是，煤礦產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的電力能源的損耗。面對(duì)能源緊缺的這種情況，我們要進(jìn)行節(jié)能環(huán)保型的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)，因此，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，要高度重視供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施的應(yīng)用，這樣不僅有助于煤礦產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的同時(shí)，合理的進(jìn)行能源利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：煤礦;供配電系統(tǒng);節(jié)能;降耗

引言

我國(guó)對(duì)于煤礦的建設(shè)有了新的要求，要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的煤礦建設(shè)，這也促進(jìn)了煤礦的機(jī)械化水平的提升，使得一些大功率、耗電能量比較高的設(shè)備在不斷增加，這就導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)投入的成本中電力能源所占的比重比較大，并且煤礦進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程是比較復(fù)雜的，在地下進(jìn)行生產(chǎn)，需要足夠的電力能源進(jìn)行照明，還會(huì)受到各種各樣的制約因素，這使得煤礦供配電系統(tǒng)也比較復(fù)雜、繁瑣，所以我們要根據(jù)煤礦的實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)行合理有效的節(jié)能降耗措施的實(shí)施，下面以某煤礦為例將為大家進(jìn)行介紹分析。

一、礦井供電電源電壓及供電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、采用的供電電源電壓的合理性分析

某礦井最大總用電負(fù)荷為20307kW，兩回110kV電源引自上級(jí)不同110kV變電站。供電電壓如采用35kV，線路損耗大，電壓損失不能滿足要求;而采用10kV電壓，電壓損失能滿足要求，線路損耗大大降低，也能達(dá)到節(jié)能的目的。根據(jù)負(fù)荷分布及統(tǒng)計(jì)情況，本礦井在井田范圍內(nèi)采用6kV或10kV供電均能滿足要求。但根據(jù)國(guó)家有關(guān)節(jié)能減排政策，本礦井地面及井下高壓配電采用10kV電壓等級(jí)，供電質(zhì)量高，線路電能損耗小、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低，有利于節(jié)約能源、提高礦井經(jīng)濟(jì)效益及遠(yuǎn)期安全生產(chǎn)。

2、供電電源線路的選擇

根據(jù)礦井開(kāi)拓延伸時(shí)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，兩回導(dǎo)線均選擇為JLG1A-240 經(jīng)計(jì)算，當(dāng)一回線路擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷時(shí)最大線路壓降小于5%，滿足供電質(zhì)量要求。

二、主要供配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1、變壓器運(yùn)行方式及負(fù)荷率和損耗計(jì)算

根據(jù)礦井投產(chǎn)時(shí)負(fù)荷，礦井110kV變電站變壓器選用兩臺(tái)SZ1O M2000010雙繞組有載調(diào)壓變壓器，容量為20MVA，電壓為110 (1±8×1.25%)/10.5kV，Uk%=10.5，接線方式為Yn，dl1。正常運(yùn)行時(shí)為分列運(yùn)行，投產(chǎn)時(shí)最大負(fù)荷率50%。變壓器有功損耗195kW 無(wú)功損耗975kvar。

2、保證變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一方面是選用低損耗節(jié)能變壓器，選擇高效率低損耗變壓器。變壓器采用S11(10)系列節(jié)能型變壓器，S11(10 型變壓器是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)、最節(jié)能的變壓器，運(yùn)行時(shí)它的鐵損和銅損最小;另一方面從運(yùn)行方面提高效率降低損耗。此外變壓器安裝應(yīng)選擇在供電負(fù)荷重心區(qū)域。同時(shí)盡量保證三相變壓器負(fù)荷平衡，減少負(fù)序電壓損耗。

三、 礦井供電電壓對(duì)能耗的影響分析

礦井變電站電壓采用110kV電壓等級(jí)能夠保證電源質(zhì)量，減少輸電線路的電能損耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。礦井地面及井下高壓配電采用10kV電壓等級(jí)，供電質(zhì)量高，線路電能損耗小、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低，有利于節(jié)約能源、提高礦井經(jīng)濟(jì)效益及遠(yuǎn)期安全生產(chǎn)。

四、 地面變配電室

根據(jù)負(fù)荷分布情況，工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主立井提升機(jī)房100.4kV變電所、副立井提升機(jī)房100.4kV變電所、通風(fēng)機(jī)房10kV配電室、鍋爐房1004kV變電所、空壓站1004kV變電所、綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)庫(kù)100.4kV 變電所、食堂聯(lián)建1004kV變電所、浴室燈房聯(lián)合建筑100.4kV箱式變電站、瓦斯抽采泵站100.4kV變電所、井下抗災(zāi)搶險(xiǎn)10kV配電室，為滿足電網(wǎng)合理運(yùn)行要求，在100.4kV變電所低壓側(cè)進(jìn)行集中無(wú)功補(bǔ)償。各變電所或變配電室均盡量靠近所供電范圍的負(fù)荷中心，減少總線路長(zhǎng)度及線路損耗;進(jìn)、出線均根據(jù)負(fù)荷情況、載流量、供電電壓降及經(jīng)濟(jì)電流密度等因素選擇線徑，降低由于線路過(guò)細(xì)發(fā)熱引起的線路損耗。礦井工業(yè)場(chǎng)地的室內(nèi)、外照明與動(dòng)力合用變壓器。在照明配電回路中，照明出線盡量作到三相平衡，室外照明在場(chǎng)地內(nèi)集中自動(dòng)控制。

五、 井下供電方案

根據(jù)井下的開(kāi)拓布置與負(fù)荷情況，共設(shè)井下主變電所、21盤區(qū)變電所、中央帶式輸送機(jī)機(jī)頭變電所和北翼盤區(qū)水泵房變電所四個(gè)變電所。四個(gè)變電所均為雙回電源供電。井下供電電壓為10kV、3.3kV 1.14kV、0.66kV及0.127kV;綜采工作面工作電壓為10kV、3.3kV、1.14kV及0.66kV;掘進(jìn)工作面電壓為1.14kV及0.66kV;照明電壓為127V。各變電所均盡量靠近所供電范圍的負(fù)荷中心，減少總線路長(zhǎng)度及線路損耗;進(jìn)、出線均根據(jù)負(fù)荷情況、載流量、供電電壓降及經(jīng)濟(jì)電流密度等因素選擇線徑，降低由于線路過(guò)細(xì)發(fā)熱引起的線路損耗。

六、無(wú)功功率補(bǔ)償及諧波治理

由于本礦井主井采用交直交變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，裝機(jī)容量5000W的同步電動(dòng)機(jī)，功率較大，盡管采用了變頻技術(shù)，但I(xiàn)GBT等大功率元件的頻繁開(kāi)關(guān)都將伴隨大量諧波產(chǎn)生;副井采用直流傳動(dòng)，裝機(jī)容量00kW提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率較大，晶閘管整流裝置的功率因數(shù)較低;同時(shí)在提升機(jī)頻繁起、停運(yùn)行中，將產(chǎn)生較嚴(yán)重的諧波電流，惡化電網(wǎng)供電質(zhì)量，導(dǎo)致電壓畸變、諧波超標(biāo)，對(duì)其它用電設(shè)備的正常工作帶來(lái)威脅，理論上將產(chǎn)生3、5、7等次特征諧波外，還會(huì)在每個(gè)特征諧波兩側(cè)伴生邊頻諧波分量;并且由于提升機(jī)啟動(dòng)頻繁，啟動(dòng)電流大，無(wú)功消耗大，造成變電站母線功率因數(shù)低，電壓波動(dòng)較大，因此，在10kV 母線各安裝一套動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置，保證系統(tǒng)功率因數(shù)始終保持09以上，減少功率損耗，達(dá)到合理利用能源及節(jié)能的目的。

七、 照明

電氣照明嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB500342013，控制單位面積的功率密度不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

礦并場(chǎng)地的室內(nèi)、外照明與動(dòng)力合用變壓器。在照明配電回路中，照明出線盡量作到三相平衡，室外照明在場(chǎng)地內(nèi)集中自動(dòng)控制。在些重要場(chǎng)合設(shè)有事故照明燈具。在潮濕、高溫、腐蝕性介質(zhì)和粉塵較大的車間，采用帶漏電保護(hù)的照明開(kāi)關(guān)。為節(jié)能和滿足作業(yè)要求，優(yōu)選節(jié)能型光源和高光效燈具。工業(yè)廠房?jī)?nèi)選用氣體放電燈，辦公室選用熒光燈。生產(chǎn)系統(tǒng)車間配電室、控制室等采用熒光燈，多塵潮濕場(chǎng)所采用防水防塵燈，高大廠房采用混光燈，原煤系統(tǒng)(需防爆場(chǎng)所) 采用隔爆燈具，其余車間采用廣照型、配照型工廠燈。配電室、控制室、廠房?jī)?nèi)主要通道設(shè)應(yīng)急燈。場(chǎng)地室外照明線路均采用電纜直埋地敷設(shè)方式。

八、 電力調(diào)配

降低礦井內(nèi)部總高峰負(fù)荷;調(diào)整大容量用電設(shè)備的用電時(shí)間，避開(kāi)高峰時(shí)間用電;調(diào)整各區(qū)隊(duì)的生產(chǎn)、檢修班次和工作時(shí)間，實(shí)行在電力系統(tǒng)高峰時(shí)間讓電;實(shí)行計(jì)劃用電，高峰期電力指標(biāo)下達(dá)到區(qū)隊(duì)、班組等，嚴(yán)格控制高峰時(shí)間的電力負(fù)荷;安裝電度表計(jì)等，合理的分配高峰電力指標(biāo)等。

結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，是離不開(kāi)各種企業(yè)的生產(chǎn)的。企業(yè)是進(jìn)行環(huán)保型友好社會(huì)建設(shè)的重要參加者，也是重要的受益者。在煤礦進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，是需要大量的電力能源的，會(huì)導(dǎo)致大量的能源損耗現(xiàn)象所以，作為煤礦企業(yè)要不斷的進(jìn)行節(jié)能降耗措施的實(shí)施，經(jīng)常進(jìn)行些環(huán)保宣傳活動(dòng)，合理的進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，正確的選擇變壓器注意配電室及井下作業(yè)的有效控制，注重每個(gè)環(huán)節(jié)的合理化用電，不斷的提高煤礦企業(yè)的管理水平和工作人員的綜合素質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗目標(biāo)，使生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保、節(jié)能、干凈、合理，進(jìn)而不斷促進(jìn)企業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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