煤礦供電系統的節能降耗技術探究

王彩俠 杜成偉

摘 要：煤炭作為一種重要的能源資源，其在開發過程中，對于電能資源的需求與依賴性相對較高，因此，對煤礦生產而言，供電系統起著重要的作用。煤礦開采中，供電系統的電能損耗極為普遍，不僅造成了極大的能源與經濟損耗，也不利于煤礦企業的可持續發展。因此，很多煤礦在發展的過程中逐步意識到供電系統節能降耗的重要性。基于此，本文分析了煤礦供電系統的節能降耗技術措施，有利于降低供電系統的電力損耗，促進煤礦企業經濟與社會效益的實現。

關鍵詞：煤礦;供電系統;節能降耗技術

中圖分類號：TD61 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0154-02

1 煤礦供電系統線損類型

1.1 技術線損

對煤礦企業的整個生產過程而言，供電系統的電能損耗相對較多，造成這種損耗的因素相對較多。技術線損是造成電力損耗的重要原因，主要是有關人員在供電系統的設計上，沒有充分考慮技術性的因素，使得電能傳輸存在線路與設備阻抗，呈現出明顯的電能傳輸與分配調度損耗。因此，技術線損的解決主要需要在生產的過程中減少設備運行、線路傳輸中的電力損耗。一般情況下，從技術線損的發生過程來看，又常常被稱為負載損耗與空載損耗，這部分的電力損耗能夠通過必要的措施加以控制，比如，應用節能降耗技術，能夠減少這種技術損耗[1]。

1.2 管理線損

煤礦供電系統規模相對龐大，構成極為復雜，在日常的工作中，供電系統的管理具有一定的難度。管理線損也是造成供電系統電力損耗的直接原因，主要是有關管理人員在供電系統的管理與維護過程中，所產生的管理漏洞與偏差所形成的，比如，電能數據計量統計方面，如果存在電能計量裝置的計量問題、人為錯抄、漏抄等失誤，都會使得電能計量結果與實際存在著較大的偏差，進而引發電能損耗。針對這種管理線損，煤礦企業只有通過加強管理的方式來應對，比如，可以通過制定供電系統的管理制度等，來減少供電系統管理中存在的各種管理漏洞。

2 現代社會中煤礦供電系統在節能降耗所出現的問題

2.1 煤礦系統對于電能損耗材料使用良莠不齊

對整個煤礦生產系統而言，供電系統的電能傳輸需要借助于一定的傳輸介質來完成，電能在不同區域的傳輸會受到一些因素的影響，產生一定的電能損耗。因此，傳輸介質會影響電能損耗的大小，對不同的傳輸材料而言，其所產生的電能損耗也存在著大小的差異性。我國有關專家相繼分析了各種不同的傳輸介質材料所產生的電能損耗情況，這就使得各個煤礦企業在供電系統的節能降耗方面，可以結合自身的生產特點，來選擇最適合的傳輸介質材料。煤炭作為人們生產生活中的重要能源，雖然逐步開發了一些新型的能源來替代煤炭資源，但是，在一些領域，煤炭依舊是主要的能源資源。近年來，人們的環保意識進一步提升，在煤礦企業的發展過程中，必須要兼顧煤礦企業的產量與效益，實現煤礦經濟、社會與環保效益的統一，尤其是在供電系統的運行過程中，更是要加強對節能降耗的控制。但是，一些煤礦沒有對供電系統的線路用新型的材料加以替換，依舊存在著較大的電能損耗，在未來，需要盡量使用電能損耗相對較小的材料[2]。

2.2 管理人員對電力系統的管理不理想

對煤礦供電系統而言，其系統相對龐大，幾臺變壓器同步運行，為維持供電系統的穩定運行，有關人員需要對雙電源、點母線加以調節，使得供電系統內的有關設備可以始終維持在可靠的運行狀態下。當前，很多煤礦企業供電系統的運行過程中，有關管理人員缺乏專業的調控知識，導致在供電系統的運行過程中，調控存在著諸多的問題。再加上煤礦企業的發展形勢每況愈下，各個煤礦企業在發展的過程中，更為關注煤礦企業的總產量、經濟效益的實現，忽略了對供電系統節能降耗技術的應用，導致一些煤礦在生產過程中，加大了生產速率，但是供電系統也存在著較大的電能損耗，對煤礦企業產生了一定的經濟損失。因此，煤礦企業在未來需要加強管理改進，加強供電系統的調控。

3 煤礦供電系統節能降耗的主要途徑

3.1 選擇合理的工藝

由于煤礦供電系統的能耗主要體現在技術損耗與管理損耗方面，因此，在節能降耗改進方面，需要首先從技術與工藝改進方面著手。在工藝的改進過程中，有關人員必須要綜合分析煤礦供電系統的運行情況，應用先進的工藝，實現供電系統功能的優化，使得供電系統的運行能夠符合生產需求。此外，對于煤礦生產的相關機電設備、設施等，都需要加以必要的調節，使得這些設備設施可以與供電系統的運行保持一致。在煤礦供電系統的管理上，有關人員要注重對各種問題的分析與總結，從不斷的調整與優化過程中，使得供電系統不僅能夠發揮其應[3]。

3.2 更新設備

煤礦供電系統內所使用的設備相對較多，一些設備相對落后，再加上在長期的使用過程中，設備的性能逐步降低，電能消耗增加，因此，為實現供電系統的節能降耗，必須要做好設備的更新換代，尤其是要加大對低性能設備的更換，結合煤礦企業的生產需求，選用相對先進的設備，比如智能馬達、聯動裝置，實現供電節能。

3.3 節電降耗

當前，幾乎所有的煤礦都實現了機械化生產，這些機械設備的應用雖然提高了開采的效率，但是由于機械設備的運行需要由電能資源來實現，這些設備的應用使得煤礦存在著較大的電能消耗。對于一些機械設備而言，在長期的使用過程中設備的性能逐步降低，一些零部件出現了磨損情況，這種情況下，機電設備的耗電量遠遠高于其正常的運行狀態下，使得煤礦企業的電力支出成本相對較高，因此，煤礦供電系統的節能降耗中，需要及時淘汰老舊的機電設備。

4 煤礦供電系統節能降耗技術措施

4.1 供電系統優化規劃

在煤礦供電系統的節能降耗處理中，首先需要從供電系統的優化設計著手。供電系統的優化改進是最為根本的措施，要求有關的設計人員需要結合煤礦生產的實際需求，對供電系統的電負荷種類、等級、容量與分布加以分析，保障供電系統的各個要素都能夠符合煤礦企業生產的實際需求。在供電系統的優化方面，重點是要對相關的線路加以綜合規劃，整合電力負荷，使得在供電系統的運行過程中，既能夠滿足生產的實際需求，也能夠降低電力損耗，節約系統運行所產生的電力成本[4]。

4.2 節能燈具的推廣使用

煤礦企業的運行過程中，燈具的應用相對較多，由于燈具的數量、類型較多，在整個供電系統的運行過程中，燈具的電能消耗占據很大的比重。當前，在我國燈具市場，各種節能型燈具逐步出現。而煤礦的整個生產過程中，燈具是主要的照明設備，因此，煤礦企業需要逐步淘汰傳統的燈具，應用節能燈具，節能燈具本身具有較好的節能消耗，有效實現了煤礦照明系統的優化。對煤礦企業而言，節能燈具的推廣是節能降耗的有效手段。煤礦企業在日常的運行過程中，必須要積極推廣節能節電理念，使得煤礦內部所有的員工都具備基本的節能意識。此外，在節能燈具的推廣過程中，可以綜合分析煤礦內部各個區域內的用電需求，應用多種燈具控制方式，比如，在煤礦照明系統內，可以采用聲控、手控等多種控制方式。

4.3 配電變壓器的經濟運行

在煤礦供電系統內，配電變壓器是供電系統內的重要組成，通過對配電變壓器的有效利用，能夠大大降低供電系統運行過程中的電量損耗。在配電變壓器的選擇與應用時，應該保持其與供電系統的一致性，否則會導致二者的協調性較差，甚至會引發更大的電能損耗。因此，供電系統的節能降耗，需要保持配電變壓器處于經濟運行狀態下。配電變壓器的損耗量與供電系統的電壓存在著緊密的關系，當電壓過大時，配電變壓器存在著較高的電能損耗，且此時的損耗速度相對較快。根據有關數據顯示，如果供電系統的電壓超過了變壓器的10%以上，將產生大于50%的電能損耗。此外，當煤礦供電系統在運行過程中的電壓過高時，配電變壓器的空載電量與電壓呈現出正向變化的關系，此時，供電系統的運行效率相對較低，需要采取必要的控制措施，將電壓控制在合理的范圍內。

4.4 合理安排供電系統經濟調度運行方式

對煤礦生產而言，供電系統的節能降耗還可以通過調度運行方式的調節加以實現，此種方式主要是要根據煤礦生產過程中的用電需求，精確計算在生產階段的電力負荷情況，進而有關人員進行供電主線與控制方式的調節，使得供電系統的電力供應基本上可以滿足該生產區域、生產時間段內的電力需求。比如，在供電系統的控制上，可以使兩臺配電變壓器處于并列工作狀態下，這種狀態下的控制具有明顯的經濟性。如果供電系統應用的是單母線，此時，分段控制的效果更為理想，有效控制了總體的電量，具有調度運行的經濟性。此外，在調度運行方式的確定上，需要有關設計人員能夠盡量從供電系統負荷著手[5]。

4.5 變頻調速設備的合理選用

煤礦供電系統的節能降耗方面，通過應用變頻調速設備，能夠實現對電力損耗情況的控制。當前，變頻調速設備在很多領域得到了普遍的應用，這種控制方式具有一定的自動化特征，將其應用于煤礦供電系統內，主要是經由變頻調速手段，來實現電力資源的控制，這種控制方式下，減少了不必要的電能消耗，提高了機械設備運行的整體效率，在設備的運行過程中，能夠自動根據其生產需求，實現電能的自動轉換。與傳統的控制方式相比，變頻調速控制更為先進，其可靠性與安全性都更高，有效避免了傳統人工控制的弊端，使得相關的系統、設備都可以始終維持在最佳的生產、運行狀態下，延長了設備的使用壽命，降低了設備運行過程中的故障幾率。從變頻調速控制的應用效果來看，不僅節約了電能資源，還實現了設備維修成本的控制，因此，對煤礦供電系統而言，變頻調速設備具有其經濟性，能夠為煤礦企業節約大量的成本[6]。

5 結語

近年來，在各行各業的發展過程中，人們越來越關注節能環保效益的實現，尤其是在煤礦行業，各個煤礦企業逐步改變了傳統落后的發展方式，逐步朝著節能、環保的方向邁進。煤礦企業供電系統的優化具有現實意義，能夠節約煤礦生產中的電能資源，為煤礦企業創造更大的經濟與社會效益。因此，各個煤礦企業要逐步從自身的實際情況著手，應用節能降耗技術，實現電能資源的有效利用。

參考文獻

[1] 馬曉琴.關于煤礦供配電系統節能降耗措施的研究[J].山東工業技術，2019（04）：102.

[2] 趙春鳳.煤礦供電系統的節能降耗技術分析[J].機電工程技術，2018，47（08）：189-191.

[3] 郭凌云.淺談夏店煤礦供電系統節能降耗措施與成效[J].煤，2018，27（08）：83+89.

[4] 費紹平.煤礦供電系統常用節能降耗技術對策研究[J].現代經濟信息，2017（05）：373.

[5] 霍志超.煤礦供電系統常用節能降耗技術措施探討[J].科技風，2017（02）：96.

[6] 趙峰.淺談煤礦供電系統節能技術[J].能源與節能，2017（08）：96-97.