張琳娜

摘 要：礦井是煤礦生產(chǎn)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(dāng)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(shè)備，如通風(fēng)排水，提升運輸?shù)戎饕碾娔茉O(shè)備所消耗的能源比重是很大的，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，這些耗損占原煤礦的生產(chǎn)總能源消耗的成本約為2/3。

關(guān)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(shù)更進一步，而相對要使用到的設(shè)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(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了實現(xiàn)我們的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，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(chǎn)2/3及以上，礦產(chǎn)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(chǎn)分配、用電功能的各類設(shè)備設(shè)施能按照技術(shù)及經(jīng)濟的要求有機的結(jié)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(guān)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(chǎn)上高度的重視，企業(yè)礦業(yè)的作業(yè)環(huán)節(jié)復(fù)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(chǎn)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(dāng)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(fù)荷雙回路的供電，還有地面的裝運系統(tǒng)、暖通空調(diào)、矸石運輸系統(tǒng)等二級負(fù)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(chǎn)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(shè)備及電器使用設(shè)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(fù)變電所在供電負(fù)荷時的停電時間，同時增加電源設(shè)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(yīng)要全線的避雷設(shè)備減少因雷擊造成了的不必的損失，降低生產(chǎn)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(shè)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(shè)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(guān)、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(fù)載要保持平衡，負(fù)載合理科學(xué)的分配，并應(yīng)該選擇高導(dǎo)磁質(zhì)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(chǎn)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(guān)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(yīng)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(diào)速系統(tǒng)，使得在降低負(fù)載可以自動的調(diào)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(shè)備時，如軟起動器時要針對與礦井開采挖掘、運輸系統(tǒng)負(fù)荷比較大的設(shè)備均可采用。由于它是有起動時間的，所以要逐步去調(diào)節(jié)控硅導(dǎo)通角，及時控制電壓的變化。投入運轉(zhuǎn)的時候時可對電壓進行連續(xù)性的調(diào)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(biāo)。

（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(shè)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(jié)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(wǎng)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(shè)備系統(tǒng)需改造更替

針對礦業(yè)作業(yè)相關(guān)設(shè)備的探究，防爆型的智能真空開關(guān)的技術(shù)逐漸的創(chuàng)新發(fā)展，礦井的供電系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備已實現(xiàn)了智能數(shù)字開關(guān)高壓集控自動化，礦井的安全化裝備達到了本質(zhì)的水平，隨著設(shè)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(shè)備進行了智能保護化、自動化改造，提高了礦井供電設(shè)備系統(tǒng)的整體性能。

四、結(jié)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(chǎn)的供電成本，也帶來了礦業(yè)的沉重經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。我國高度重視對于能源的使用節(jié)能減排的技術(shù)，對于礦業(yè)生產(chǎn)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(shè)美好的綠色節(jié)能優(yōu)化的現(xiàn)代化高效高產(chǎn)的礦井而努力奮斗。

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