煤礦供電系統常用節能降耗技術研究

劉鳳清

（呂梁市能源信息調度中心（呂梁市節能監測中心），山西呂梁 033000）

1 煤礦供電系統運用節能降耗技術的意義

煤礦企業生產量大，環節復雜，因此消耗的電能較多。長期以來，煤礦供電系統存在很嚴重的電能損耗問題，給煤礦企業帶來了很大的經濟負擔，并且還可能引發一些用電安全隱患。

為此，須在煤礦供電系統中運用節能降耗技術，并且要始終遵循綠色節能環保的理念，既實現環保，又達到對電能消耗的有效控制。

（1）可改善煤礦供電系統中的一些原始設計不足，減少不必要的日常用電損耗，進而提高煤礦企業整體的電能利用率，為煤礦企業的經濟效益提高帶來幫助。

（2）可以提高整個煤礦供電系統的安全性和使用壽命。節能降耗技術對其中的一些能耗問題進行了改進，也就使得一些設備的性能更優化，當整體的供電系統性能都達到優化時，會有利于整個煤礦供電系統的自身安全以及其安全使用，從而提高其使用壽命和安全可靠性。

2 煤礦供電系統常用的節能降耗技術

2.1 使用和用電功率相匹配的變壓器

煤礦企業用電量巨大，因此很多企業在選擇變壓器時，會選擇一些大容量的變壓器，但變壓器容量過大的一個顯著問題就是電能浪費，這是因為變壓器的負載不能充分利用其容量。為此，煤礦企業可以根據實際的生產情況，選擇并使用和用電功率相匹配的變壓器，減少一些損耗。一般情況下，在配電變壓器的電壓高于正常運行范圍的5%時，電能損耗會增加15%；當電壓高于正常運行范圍的10%時，則電能損耗會達到50%。由此可見，煤礦供電系統想要實現節能降耗的目的，一定要使用和用電功率相匹配的變壓器，保證變壓器的穩定運行。

2.2 合理運用變頻調速設備

我國很多煤礦企業發展較早，現有的一些機電設備能耗較大。合理運用變頻調速控制技術可以改善供電設備的使用性能，也能夠達到節約電能減少損耗的目的，還可以延長機電設備的使用壽命，在設備維護費用上也可以降低。使用變頻調速設備后，煤礦供電系統的電機在啟動時，會變成軟啟動模式的工作，這個過程中不會造成很大的啟動沖擊電流，可以減少煤礦供電系統啟動時的線路損耗，同樣可以達到節能的目的。

常見的變頻器調速方法如下。

（1）變極對數調速方法，專門針對籠型電動機的調速方法。通過改變定子繞組的接線方式，使定子的極對數發生變化，來達到調速的目的。其優點是穩定性較高、效率較高，且接線簡單、操作簡便、容易控制等，缺點是極差較大，難以獲得平滑的調速效果，需要搭配其他設備使用等。

（2）串級調速方法，專門針對繞線式電動機的調速方法。通過在電動機轉子回路之中串入可調節的附加電勢，來改變轉差，實現調速目的。其優點是高效率、低損耗，缺點是容易受諧波的影響。

（3）繞線式電動機轉子串電阻調速方法，主要針對繞線式電動機的調速方法。通過在轉子回路串入附加電阻，進而加大電動機的轉差率，達到降低轉速的目的。優點是設備較簡單，易于操作和控制，缺點是損失的轉差功率轉化成了熱量，消耗在了附加電阻上。

（4）定子調壓調速方法，通過改變電動機定子兩端的電壓，從而產生出一組不同的機械特性曲線，達到調速的目的。優點是線路簡單，易于控制，缺點是機械效率較低。

（5）電磁調速電動機調速方法，通過改變轉差離合器的直流勵磁電流，控制離合器輸出的轉矩和轉速，達到調速目的。優點是結構和控制較為簡單，穩定可靠、無級調速，缺點是效率較低。

（6）液力耦合器調速方法，利用液力傳動裝置，使泵輪通過一定量的工作液，帶動渦輪一起旋轉，達到調速目的。優點是尺寸小，容量大，結構簡單，工作可靠，便于維修，造價較低。

2.3 調整皮帶開機順序

皮帶系統是煤礦供電系統的重要組成部分之一，調整皮帶的開機順序可以達到節能降耗的目的，這種方式較為綠色環保。可以通過把逆煤流開機變為順煤流開機來減少皮帶空運轉的情況。順煤流啟動方式是在煤源出煤時，從煤源側向外依次啟動皮帶機、刮板機等運輸設備，最終完成整個輸煤線路設備啟動的運行方式。這種啟動運行方式充分利用了機電設備在啟動時間上的差額來節約電能，極大減少了皮帶機、刮板機等機電設備的空運轉時間，也減少了機械磨損、設備故障率，從而減少了設備維修費用，進而降低煤礦企業的生產成本。

3 煤礦供電系統運用節能降耗技術的注意事項

3.1 加大宣傳力度

煤礦企業的用電量較大，如果長期浪費，會給煤礦企業帶來較大損失。因此，對于煤礦供電系統的用電，一定要加強節能降耗技術的宣傳力度，讓所有員工樹立節約意識，營造浪費可恥、節約光榮的良好氛圍，使得煤礦企業的全體員工逐漸養成良好的節約習慣，在生產中從自身做起，從小事做起，不用的電源和設備及時關閉，熟練掌握常用的節能降耗技術原理和使用方法，積極參與企業的節能降耗改革工作，并主動做好企業的各項節能降耗要求，構建節約型企業，進而為建設節約型社會發揮作用。

3.2 實行煤礦供電系統智能化監控

互聯網技術、大數據技術以及人工智能等技術的飛速發展，使得企業在很多方面實現了智能化管理。煤礦供電系統在運用一些常用的節能降耗技術時，也要實行全面的智能化監控，實時掌握煤礦企業用電，也保證煤礦企業用電的安全。當出現問題時，智能化監控系統還可以自動判別和報警，從而及時處理問題，保證生產順利進行。通過實時監測煤礦企業的總用電量、最大需求量等情況，又可以助力于節能降耗技術的高效實用。

3.3 對生產環節的電能進行有效管理

在煤礦企業中，生產環節要消耗大量的電能資源，因此在這個環節使用節能降耗技術是十分必要的。要合理安排煤礦供電系統檢修維護的時間，及時清除供電線路中存在的障礙，盡量縮短檢修維護花費的時間，提高檢修工作效率和質量，減少由于停電帶來的經濟損失。對于設備的開機率要進行認真監督和考察，不使用設備時，要關閉電源，防止設備長期處于空轉運行狀態，這樣既可以節能降耗，也可以減少一些不必要事故的發生。并且對于生產環節中的用電記錄要定期抄表，及時進行報告，減少漏抄、估抄、不抄現象的出現，提高節能降耗技術應用的效果。

3.4 加強煤礦用電計量考核

在煤礦供電系統中運用節能降耗技術時，對于用電計量要進行考核，以便發現問題時可及時解決。在進行煤礦用電計量考核過程中，要對地面和井下的各個生產用電地點的所有電能計量設備進行統計，并結合作業中機電設備使用頻率和功率等情況，對各生產部門實行以一定時間（如以月為單位）的電耗定額承包管理制度，要制訂出科學合理的獎懲制度，促使節能降耗技術在煤礦供電系統中得到更充分的利用。具體流程如圖1所示。

圖1 煤礦用電計量考核

4 結束語

節能降耗技術的運用不僅可以降低企業的成本，還可以減少對環境的污染。在煤礦供電系統常用節能降耗技術對策中，可以通過使用和用電功率相匹配的變壓器、合理運用變頻調速設備、調整皮帶開機順序等措施來實現，同時，要加大節能降耗技術運用的宣傳力度、實行煤礦供電系統智能化監控、對生產環節的電能進行有效管理、加強煤礦用電計量考核等來充分保障節能降耗技術的應用效果，最終實現節能環保的企業發展目標。