礦井供電系統(tǒng)優(yōu)化探索

張琳娜

摘 要：礦井是煤礦生產的重要渠道，而煤礦是能源消耗的重要資源，礦井的整體消耗能源是很大的，因為當前很多的煤礦是為傾斜工作面來采集煤礦，開采煤礦的方法存儲條件等的不同，其煤礦采集單位能源的消耗也就跟著有一定的差異了。煤礦開采是層次遞進的從近到遠、從淺到深的一個過程，其電力能源的消耗可見不一般了，在采礦過程中煤礦企業(yè)使用的電能都是些較為高能消耗大功率的電能設備，如通風排水，提升運輸?shù)戎饕碾娔茉O備所消耗的能源比重是很大的，調查數(shù)據(jù)顯示，這些耗損占原煤礦的生產總能源消耗的成本約為2/3。

關鍵詞：礦井供電；節(jié)能優(yōu)化；供電系統(tǒng)；策略

隨著科技的發(fā)展，礦井的開采能源的技術更進一步，而相對要使用到的設備所消耗能源的也就跟著提升了，這對于礦業(yè)的節(jié)能優(yōu)化有說是為一個嚴峻的挑戰(zhàn)，為了實現(xiàn)我們的可持續(xù)發(fā)展目標，節(jié)能減排，對此進行了礦業(yè)供電系統(tǒng)優(yōu)化的探索。煤礦已是我國重點的消耗能源的行業(yè)之一了，電能的成本占煤礦生產2/3及以上，礦產業(yè)的節(jié)能問題已是煤礦行業(yè)要及時解決的重要問題，礦井節(jié)能優(yōu)化的管理改造是勢在必行的。

一、礦井供電系統(tǒng)的概述及研究的意義

電力電系統(tǒng)是實現(xiàn)電能的變換輸送、生產分配、用電功能的各類設備設施能按照技術及經濟的要求有機的結合組成一個完整系統(tǒng)。而供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的組成部分之一，其關系到電力系統(tǒng)的后面兩個重要的環(huán)節(jié)。我國在礦業(yè)的生產上高度的重視，企業(yè)礦業(yè)的作業(yè)環(huán)節(jié)復雜，其作業(yè)供電的電能消耗是巨大的，供電系統(tǒng)的安全可靠性直接影響到礦井生產的安全及礦工的人身安全。提高礦井供電系統(tǒng)的安全可靠性是當前礦業(yè)發(fā)展的阻力難題。

二、礦井供電系統(tǒng)優(yōu)化策略

（一）對于礦井地面供電系統(tǒng)的優(yōu)化

礦井地面的供電電力要能實現(xiàn)得了二級負荷雙回路的供電，還有地面的裝運系統(tǒng)、暖通空調、矸石運輸系統(tǒng)等二級負荷，增加可靠性與靈活性，用電需注意區(qū)分如辦公供電要與礦產的供電分開，減少不必要的影響，辦公供電和生活的供電可用專門的線路與變壓器來維持，減少停電斷電的規(guī)律，同時延長供電設備及電器使用設備的使用壽命。

（二）供電系統(tǒng)的礦井井下電源優(yōu)化

首先要采取雙回路或其他的供電模式以減負變電所在供電負荷時的停電時間，同時增加電源設備的供電能力，這樣有利于煤礦開采時的安全作業(yè)，讓供電變得更靈活，供電的電源線路應要全線的避雷設備減少因雷擊造成了的不必的損失，降低生產過程中所造成的電源供電不足的影響。其次，以免礦井的輔助運輸設備與采掘供電交叉相互影響，要將開采和挖掘的供電分開，這樣規(guī)范了采取變電所電源的供電，也減少了輔助運輸設備在作業(yè)過程中的電源供電交替影響。高效的避免”井下停電影響一片”的混亂，所以要專門的配電開關、移動變電站和專門的變壓器等互相獨立互不影響。

（三）礦井供電的主變壓器

礦井在作業(yè)的過程中要注意各供電電力變壓器的三相負載要保持平衡，負載合理科學的分配，并應該選擇高導磁質量保障冷軋晶粒取向硅鋼片和新時代工業(yè)節(jié)能變壓器，注意磁場方向要保持一致性，減少渦流的耗損。產業(yè)項目的地面要選擇的變壓器必須符合《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》和《電力變壓器能效限定值及能效等級》的相關規(guī)定，并建議使用耗損低的變壓器。

三、作業(yè)過程中供電電力的節(jié)能優(yōu)化

（一）供電的電動機、電氣等的節(jié)能優(yōu)化

礦井供電應該都要選擇使用高效率的電動機，而且較大型的要選擇使用變頻調速系統(tǒng)，使得在降低負載可以自動的調節(jié)，提升電動機的載輕效率達到節(jié)能優(yōu)化的目的。在選擇電氣設備時，如軟起動器時要針對與礦井開采挖掘、運輸系統(tǒng)負荷比較大的設備均可采用。由于它是有起動時間的，所以要逐步去調節(jié)控硅導通角，及時控制電壓的變化。投入運轉的時候時可對電壓進行連續(xù)性的調節(jié)，起動平穩(wěn)到起動完畢，能達到礦井供電的節(jié)能優(yōu)化的目標。

（二）礦井供電的用電功率因數(shù)彌補

礦井供電時選擇使用無功功率的柔性自動去補償，須將該系統(tǒng)功率因數(shù)彌補到0.95以上，也就是變壓器和高電壓用電設備的無功功率都是由高電壓電容器來彌補，其他作為分配，采用固定式與自動的彌補相結合，運作小的使用固定式，運作變動較大的就采用自動。在礦井的井下推廣采用的是礦用的隔爆型的動態(tài)無功彌補裝置，是與井下供電系統(tǒng)的礦用的隔爆型變電站、干式變壓器并聯(lián)使用的，是集中式的一種補充，也可在作業(yè)過程的供電變壓器使用2次的單獨彌補。電網的功率因數(shù)補充，可降低供電變壓器和輸送線路的消耗，從而提高供電效率，并完善了礦井的供電環(huán)境及節(jié)能降耗的作用。

（三）礦井的供電設備系統(tǒng)需改造更替

針對礦業(yè)作業(yè)相關設備的探究，防爆型的智能真空開關的技術逐漸的創(chuàng)新發(fā)展，礦井的供電系統(tǒng)開關設備已實現(xiàn)了智能數(shù)字開關高壓集控自動化，礦井的安全化裝備達到了本質的水平，隨著設備的不斷更替創(chuàng)新，使得變電站的供電系統(tǒng)安全保護得以提升，設備進行了智能保護化、自動化改造，提高了礦井供電設備系統(tǒng)的整體性能。

四、結束語

隨著科技的高速發(fā)展能源使用率逐漸的增加，使得了供電的電力能源的價格也在逐漸的提升，不但增加了礦業(yè)生產的供電成本，也帶來了礦業(yè)的沉重經濟負擔。我國高度重視對于能源的使用節(jié)能減排的技術，對于礦業(yè)生產的企業(yè)來說，一定要加強對低耗節(jié)能優(yōu)化的強制管理，礦業(yè)的改造挖掘精細管理的措施，加強改進，探索創(chuàng)新，積極的采用新型工藝來控制降低供電用電的成本，為建設美好的綠色節(jié)能優(yōu)化的現(xiàn)代化高效高產的礦井而努力奮斗。

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