關于煤礦供配電系統節能降耗措施的研究

摘 要：筆者在簡要總結了煤礦供電系統現狀的基礎上，介紹了煤礦供電系統線損的類型，并對對煤礦供電系統中常用的節能降耗技術和管理措施進行了分析研究。期望能夠通過本文幫助煤礦企業大大降低運營成本，達到節能降耗、提高經濟效益的最終目的。

關鍵詞：煤礦機電設備;供電系統;節能降耗;管理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.089

受在建設時期技術水平和綜合投資資金的限制，如今隨著煤礦企業規模和能力的進一步擴大，導致現煤礦供電系統的負荷能力不斷增加。煤礦供電系統供電電壓低、電壓等級多、經濟供電半徑超出合理范圍等問題，需要采取適當的節能技術措施、降低現有供電系統的實際負荷等方式去解決。而提高煤礦供電系統的電能質量的可靠性，降低單位采煤能耗率，也成為提高煤礦企業經濟效益的必做之事。

1 煤礦供電系統線損類型

1.1 技術線損

技術線損是指線路或設備在傳輸和分配過程中，由于線路或設備的阻抗以及線路或設備的功耗而引起的功率損耗或空載損耗。采用先進的節能技術措施和設備，提高供電系統的供電效率，可以降低煤礦供電系統的功率損耗。

1.2 管理線損

管理線損是指煤礦供電系統管理中的差錯、誤操作、漏報、統計誤差等原因造成的電力損耗，尤其是在電力計量數據的統計管理的過程中。對于這一問題，可以采取措施改進煤礦供電系統的管理、減少和完善電能計量管理系統等措施，避免或是減少電力損耗，達到提高煤礦企業經濟效益的目的。

2 煤礦供電系統的節能降耗措施

2.1 合理設計供電系統

（1）根據煤礦供電情況，合理確定煤礦供電電壓和電源線路的運行方式，以滿足當前煤礦和電力工業的需要，以降低供電線路的損耗。

（2）礦井地壓和地下高壓應為10kV電壓。當負載、線路長度、材料和負載功率因數相同時，10kV電壓比6kV電壓的工作電流低1.67倍，10kV供電線路電能損耗比6kV供電線路電能損耗低2.78倍。所以我們可以得出，采用10kV電壓電源有利于節約能源，提高煤礦經濟效益和長期安全生產。

（3）為了降低線路網的功耗，采用10kV電壓穿透電力負荷的集中區域，縮短配電半徑。根據地面工業現場的布局，合理選擇配電點，聯合建設輔助變電站和大容量設備車間。即減少配電設備數量，縮短配電線路長度，減少線路損壞，減少施工面積。

（4）對于二次、低壓供電的變電站，高壓側可采用線路變壓器組布線，減少了高壓開關設備的數量，減少了施工面積。

（5）對于用于豎井開發或短軸開發的地下電源，可以使用電纜將主變電所10kV側的電源直接引導到地下主變電所;對于具有主副井或副井的礦井或井下主變電所，可以使用電纜將長鉆孔打開變電站，遠離地面上的主變電站，在下部鋪設的供電線路可以直接送往主變電站或在地面以上的變電站，高壓架空線路和電纜將沿著井眼送往主變電站或采礦場。這種方式方式減少了輸電線路的長度，同時也減少了銅消耗和電力損耗。

（6）由于煤礦供電安全要求的特殊性，變壓器容量相對較大。在設置二次低壓配電變壓器或架空抽運變壓器時，可以交替運行兩個不同容量的變壓器。為了能夠承受電力負荷，根據季節或電氣設備的變化，從而節約變壓器的能耗。

2.2 供電設備的合理選擇

優先選用節能效果好的設備，采用先進的節能技術和配電設備。

（1）變壓器是配電系統中的重要設備。煤炭變壓器的選型應滿足低損耗變壓器的二級以上節能標準，實現節能降耗。

（2）建筑照明燈具可以采用配備高品質、節能、高色度的光源，以及高品質的發光器和大功率電子鎮流器，以節省電力;井下的主要道路照明燈具采用防爆節能的熒光燈;室外照明采用光電自動控制裝置，根據室外光線自動調節，燈具以高壓鈉燈為主，因為高壓鈉燈發光效率高，能夠實現室外照明區域控制。

（3）介紹動態無功補償技術，采用局部和集中動態無功補償方法，建立10kV側煤礦主變電所和各車間變電所低壓側的集中補償，并設置大功率設備的就地補償。為了降低輸電線路或電力變壓器的損耗，抑制高次諧波，降低無功損耗，提高功率因數，提高供電系統的供電質量，降低供電成本，維護部分機電設備，提高其使用壽命，確保煤礦安全生產。

（4）采用變頻裝置，對于大功率、大負荷變化的井下設備，采用變頻調速，達到平穩啟動、節能的目的。

2.3 加強配電系統管理，促進節能降耗

正確的功率測量不僅是降低線路損耗的基礎，也是評估技術經濟指標的基礎。供銷管理部門應計算線損數據，并與實際情況進行比較，以求得較為合理的線損指標。這些指標應按年度、季度、月度分配給基層部門，并納入經濟責任制的考核。做好月線損和年線損曲線，掌握系統有功功率、無功電流、功率因數、電壓、線損等數據和變化情況，以求更好地適應未來一年負荷的增加，為提高電能質量、系統經濟運行、減少安全隱患提供理論依據。定期檢查和校驗電能表，及時調整功率比，減少功率測量裝置的綜合誤差。對于電度表的關鍵部位，盡量使用先進的全電子靜電計，并推廣集中抄表制度。定期分析線損情況，按區域、部位、電壓等級等方向對線損進行統計。分析電壓無功工作中存在的問題，提出改進措施，確保線損指標的完成。同時也可以安裝電能檢測系統，合理調度企業用電，加強煤礦用電管理，實行峰谷分時供電，避免用電負載率過大導致安全問題的產生。加強電力設備及變壓器部件的維護、維修和監督，建立定期的維護記錄和歸檔機制，確保變壓器等部件隨時調整到最佳狀態，實現提高功率和節能的目標。

3 總結

除了上述所提及的措施外，企業還應投入更多資金，加強煤礦供電系統的技術改造，特別是大型、大功率的機電設備，要對它們定期進行檢修管理系統，確保設備的高效穩定運行。并且，在日常維護和維修過程中，必須加強設備的維護、潤滑等管理，以保證煤礦供電系統中機電設備能夠處于良好的工作狀態，達到節約能源的目的，并能夠有效提高煤礦企業采煤作業的經濟效益。

參考文獻：

[1]左麗君.煤礦供配電系統節能降耗措施探討[J].現代商貿工業，2016，37（16）：184-185.

[2]趙欣欣.煤礦供電系統常用節能降耗技術措施探討[J].科技與企業，2012（08）：149.

作者簡介：馬曉琴（1971-），女，陜西神木人，大專，工程師，研究方向：電氣自動化。