礦山電氣節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用研究

許碧珠

【摘要】礦山生產(chǎn)的主要能源依靠的是電力，電力對其有效地發(fā)展起著決定性作用，對于礦山來說，今后的目標(biāo)主要做到降低電耗的成本，節(jié)能環(huán)保。因此，我們通過對電力中的電氣節(jié)能的設(shè)計原則以及對節(jié)能變壓器、節(jié)能電動機、高效拖動設(shè)備、低壓就地?zé)o功動態(tài)補償以及綠色照明等多種電氣節(jié)能降耗技術(shù)的運用進行了探討、分析和對礦山企業(yè)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】電氣節(jié)能設(shè)計 電氣節(jié)能降耗技術(shù) 應(yīng)用與研究

1電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計原則

電氣節(jié)能設(shè)計要根據(jù)礦山企業(yè)的實際需要為原則，不能以損害其使用需求為代價，為節(jié)能而節(jié)能，盲目的增加投資。因此，電氣節(jié)能的設(shè)計要遵循以下原則：

1.1根據(jù)實際經(jīng)濟效益為原則

電氣節(jié)能的設(shè)計首先要考慮其自身的經(jīng)濟效益，在其經(jīng)濟效益下，對其進行分析，對在節(jié)能設(shè)備上，材料上的合理選擇和運用。對節(jié)能減下來的資金有效地回收和運用，可使礦山企業(yè)效益進一步提高。

1.2節(jié)省能量

在電氣節(jié)能設(shè)計中，其重點在于節(jié)省無謂消耗的能量。在設(shè)計時，要根據(jù)礦山的結(jié)構(gòu)，來控制其能量的消耗，和對節(jié)能采取相應(yīng)的措施。例如：在變壓器的功率損耗，電能傳輸線路的損耗都是無用能量，所以節(jié)能設(shè)計要以滿足功能、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進為原則，控制技術(shù)使其耗用降低。將節(jié)能技術(shù)合理的應(yīng)用到礦山的實際工作中。

2電氣節(jié)能降耗技術(shù)的實施和運用

2.1節(jié)能變壓器的運用和改造

我國在電力節(jié)能方面一直較為關(guān)注，其中變壓器在不同階段，經(jīng)歷了不同的發(fā)展歷程。對各類變壓器進行合理選擇，尤其是那些量大且面廣的配電變壓器，想要做到經(jīng)濟化的運行，開發(fā)其巨大的節(jié)約資源潛力，造就可觀的經(jīng)濟效益。例如，20世紀(jì)80年代中期，我國政府強制性地淘汰正在電網(wǎng)運行的JBl300-73和JB500-64標(biāo)準(zhǔn)的高能耗變壓器，而使用S7系列低損耗配電變壓器，從1998年開始，我國政府對城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的加大推廣力度，將S9系列配電變壓器取代s7配電變壓器。經(jīng)實踐證明，新產(chǎn)品比老產(chǎn)品在空載損耗上，降低了約8％～15％。目前我國S9型產(chǎn)品成為市場主流，而S11節(jié)能型產(chǎn)品正在研發(fā)，并在不久后取代s9。據(jù)統(tǒng)計，各級變壓器運行中消耗的電能約占總發(fā)電量的5％。

對此某礦山企業(yè)對變壓器進行了換代改造，根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)和變壓器的使用目錄，將現(xiàn)運行的29臺，容量為12580kVA；經(jīng)改造將SJ-50型更新為SCB型，將4030kVA更新為SI1型。經(jīng)更新改造后，節(jié)能的效果有了很大的提高，表現(xiàn)為在宅載損耗上比原變壓器低30％一40％，空載電流低80％～90％。在變壓器的年電能損耗與其鐵損與銅損正相關(guān)，根據(jù)損耗的公式來看，例如，以SL7-630／10S11-630／10為例：SL7鐵損為l400W而sll僅為910W，后者僅為前者的72%，節(jié)電率高達48％，節(jié)能效果較為明顯。

2.2電動機的更新

在我國“十一五”期間，對節(jié)能工程的相當(dāng)重視，其中電機系統(tǒng)的改造就被列入了十大重點之一，目前，我國電機系統(tǒng)在節(jié)能方面，比發(fā)達國家還有一段距離，比如說在電機的平均效率上就低了4～6個百分點，在系統(tǒng)運行效率上又低了30個百分點。由此可見，我們在電力系統(tǒng)的節(jié)能上還存在很大的改造空間。例如，某單位，運行的電動機總數(shù)為220臺，容量6378.7kW；其中，40余臺（2564kW）屬于低效電機，按國家要求要進行淘汰，因此我們將其更新改造為Y型電機。經(jīng)改造后，其節(jié)電效果顯著，再電機效率上提高了6.5個百分點。

3高效拖動設(shè)備的更新

3.1變頻器的裝置改造

針對礦山節(jié)約能源的措施中，由于變頻器可以動態(tài)調(diào)節(jié)功率的因數(shù)，為此我們將礦用風(fēng)機與水泵（含渣漿泵）電機均配置了變頻器，使之低頻大轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)啟停與運行，從而達到節(jié)約能源的效果。

3.2軟啟動裝置改造和成效

（1）實踐表明，軟啟動設(shè)備比以往的電機直接啟動或Y／D啟動利大于弊，表現(xiàn)為，軟啟動設(shè)備在電機啟動的電流上，要求從零開始，其最大值要低于額定電流，在一定程度下對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求有所減輕，對設(shè)備和閥門的使用年限有所延長，在設(shè)備的維護費用上也節(jié)約了不少。而啟動電流是額定電流的5-8倍，不僅對設(shè)備和供電電網(wǎng)產(chǎn)生了重大沖擊，還大大提高了電網(wǎng)的容量，不利于節(jié)約成本。

（2）經(jīng)有關(guān)實用檢測數(shù)據(jù)來看，我們將15臺礦用磨機與皮帶機等電動機由原先直接啟動，配置上軟啟動補償控制裝置后，使本供配電系統(tǒng)節(jié)電2％。

3.3無功補償?shù)脑O(shè)計和功效

在無功補償?shù)脑O(shè)計原則表現(xiàn)為：高、低壓電容器補償相結(jié)合、固定與自動補償相結(jié)合、分散與集中補償相結(jié)合。由于礦區(qū)比較分散，導(dǎo)致供電距離長，35／10kV變電所高壓無功補償效果差電壓質(zhì)量差，損耗較大。因此我們將35／10kV變電所改為具有無功補償兼濾波功能的FC裝置，還配置了低壓電容就地補償裝置。使功率因數(shù)由0.72提高到0.82，因而就地安裝無功補償裝置，可有效減少線路上的無功負(fù)荷傳輸，達到節(jié)能效果。

3.4綠色照明

我們國家是提倡綠色環(huán)保的國家，而礦區(qū)照明多為高壓汞燈及白熾燈，其耗電量大，壽命短，發(fā)光面積小，光照不均勻，使用不當(dāng)還會引起瓦斯爆炸，對礦山的安全生產(chǎn)造成了隱患。例如，有關(guān)資料顯示，高壓鈉燈比高壓汞燈節(jié)電率高37.5％，緊湊型熒光燈比比白熾燈節(jié)電75％，而礦區(qū)及居民照明用電353.5kW，約占全礦用電的6%，可見在進行改造裝置后，節(jié)電率可達30％～50％，體現(xiàn)了節(jié)能裝置的優(yōu)越性。

4電氣節(jié)能改造技術(shù)的意義

電氣的節(jié)能改造潛力很大，在改造項目的實施中，企業(yè)在設(shè)計中考慮可行的技術(shù)措施，使企業(yè)完成節(jié)能減排目標(biāo)，同時，在選用節(jié)能的新設(shè)備上，從對其原理、性能、效果進行了解，從技術(shù)、經(jīng)濟上進行比較，其目的在于對提高用電設(shè)備的效率，企業(yè)產(chǎn)能的擴大，企業(yè)成本的降低，使企業(yè)的用電安全得到保障，真正達到有效節(jié)能的目的。

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