淺談大型礦山電氣節(jié)能措施

劉鈞

摘 要：礦產(chǎn)資源的使用量隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要而逐年增多，因此務(wù)必要提高礦產(chǎn)生產(chǎn)效率。而電力作為礦山生產(chǎn)的主要能源，對(duì)其的使用效果會(huì)很大程度的決定礦山生產(chǎn)效率。為此我們應(yīng)在節(jié)能環(huán)保理念的帶動(dòng)下，讓礦山生產(chǎn)工作全面采取有效的電氣節(jié)能措施，以保證能夠在降低電耗成本的同時(shí)，提升礦山生產(chǎn)的效率。

關(guān)鍵詞：大型礦山;節(jié)能設(shè)備;電氣節(jié)能措施

在自動(dòng)化日益普及的大趨勢(shì)下，礦山生產(chǎn)已經(jīng)開始大量使用電氣設(shè)備。在進(jìn)行生產(chǎn)期間，為避免投入較多的生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)能夠獲得理想的經(jīng)濟(jì)收益，則需要降低對(duì)電氣能源的使用量。所以要合理采取電氣節(jié)能措施，以在實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，降低對(duì)電能的耗損，這樣一來(lái)便可以讓礦產(chǎn)生產(chǎn)行業(yè)得到良好的發(fā)展。

一 礦山電氣節(jié)能概述

（1）節(jié)能的重要性。應(yīng)如何對(duì)礦山進(jìn)行節(jié)能，讓耗電量達(dá)到最低，是電氣節(jié)能工作的主要任務(wù)。此外，礦山電氣節(jié)能主要體現(xiàn)在所采用的電裝置具有非常多的容量，因此要根據(jù)礦山的實(shí)際情況采用合適的電氣節(jié)能措施;（2）礦山節(jié)能原則。礦山的電氣節(jié)能要嚴(yán)格遵照節(jié)能規(guī)定要求。通常情況下，礦山的核心用電裝備普遍位于選礦區(qū)域，這因此讓礦區(qū)總降壓變電所處的區(qū)域通常和礦廠非常近;（3）配電系統(tǒng)節(jié)能。配電體系節(jié)能在礦山電氣節(jié)能上能夠起到非常重要的作用。在整個(gè)過(guò)程中，相關(guān)工作者要按照礦山用電負(fù)荷的實(shí)際情況，來(lái)分析配電體系。工作者在給配電體系開展節(jié)能工作期間，要打造完善的配電體系，然后讓變壓器的負(fù)荷保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍，這樣就會(huì)減短供電線路長(zhǎng)度，減少線路能耗量。同時(shí)，配電體系進(jìn)行節(jié)能時(shí)，要嚴(yán)格遵照電氣節(jié)能流程，以減小線損程度，以此加強(qiáng)供電效果。

二 節(jié)能型供配電系統(tǒng)

（一）合理設(shè)定供電中心

變壓器降壓線損大，會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)多的電能。而想要縮小低壓供電線路，則要先通過(guò)負(fù)荷功率矩法找到礦山的負(fù)荷中心，并要讓礦區(qū)壓降配電站和其離得近一些，與此同時(shí)還要降低配電等級(jí)和電壓耗損量，縮小供電線路，盡量少使用電纜材料，以此滿足對(duì)于節(jié)能的要求。

（二）采用合適的供電電壓等級(jí)

要圍繞容量、用電負(fù)荷性質(zhì)、所在地對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)的要求等方面來(lái)明確合適的供電電壓，這樣一來(lái)就可以降低線損率。比如配電電壓在6kV-10kV之間，因?yàn)闊o(wú)論是10kV供電系統(tǒng)所耗費(fèi)的電能，還是電纜所耗費(fèi)的電能都不會(huì)超過(guò)6kV，但電壓經(jīng)濟(jì)指標(biāo)會(huì)超過(guò)6kV，所以最好采用10kv高壓配電電壓;若具有很多的6kV高壓設(shè)備，并同時(shí)擁有很多的容量，在電壓經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能夠滿足要求的情況下，最好選擇6kV高壓配電電壓;若具有660V電動(dòng)機(jī)，但不多的話，則能通過(guò)10kV和6kV高壓回路為電動(dòng)機(jī)輸送電源。

（三）采用節(jié)能型變壓器

在輸變電行業(yè)當(dāng)中，變壓器會(huì)耗費(fèi)大量的電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，變壓器耗費(fèi)電能的總量為系統(tǒng)全部發(fā)電量的10%。如果耗費(fèi)量減少1%，則可節(jié)省上百億度的電量，由此能夠看出，一定要采用合適的節(jié)能型變壓器。在選擇的時(shí)候，要圍繞電負(fù)荷容量、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以及具體的運(yùn)行效率來(lái)選擇，保證所采用的變壓器的效率能夠達(dá)到理想的要求。

變壓器主要有空載以及負(fù)載這兩種消耗電能的模式。其中空載消耗就是通常所說(shuō)的鐵損，在變壓器疊片內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，是通過(guò)鐵芯的渦流損耗以及漏磁損耗所構(gòu)建，兩者所產(chǎn)生的耗損和變壓器當(dāng)中的鐵芯有直接的關(guān)系，不過(guò)和負(fù)荷沒(méi)有直接的關(guān)系，而且銅芯和負(fù)荷電流的平方為正比例關(guān)系。眼下是以S11節(jié)能型變壓器為主，其主要是采用高導(dǎo)磁優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向哇鋼片連續(xù)卷制所構(gòu)建，在鐵心里沒(méi)有接縫，能夠很大程度地降低磁阻，空載電流能夠降低60%-80%，功率因數(shù)也會(huì)獲得一定程度的上漲。連續(xù)卷繞主要是通過(guò)硅鋼片的“取向性”，讓空載耗能量能夠下降20%-35%，而且在使用的過(guò)程中會(huì)使噪聲下降30dB-45dB，從而達(dá)到環(huán)保的效果。

負(fù)荷率、損耗等會(huì)決定負(fù)載耗損，通常負(fù)荷率為0.3到1之間的時(shí)候，就會(huì)使變壓器達(dá)到比較理想的效率;而在0.5-0.6的情況下，效率則最為的理想。在明確變壓器容量、使用量和運(yùn)轉(zhuǎn)形式的過(guò)程中，要按照負(fù)荷分布，從多個(gè)角度去控制投入以及運(yùn)轉(zhuǎn)成本，保證變壓器的工作效率不會(huì)超過(guò)高效區(qū)，通常變壓器負(fù)荷率最好能夠保持在0.75上下。

三 如何挑選節(jié)能設(shè)備

（一）變頻器

上世紀(jì)八十年代，在電力電子、微電子等方面技術(shù)的帶動(dòng)下，研發(fā)出了能夠進(jìn)行變頻調(diào)速的變頻器，優(yōu)勢(shì)在于在運(yùn)行期間，當(dāng)電機(jī)降低負(fù)載率的情況下，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)可以有效控制轉(zhuǎn)速和負(fù)載，同時(shí)還會(huì)讓啟動(dòng)電流下降，除此之外還可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行過(guò)流、過(guò)載等保護(hù)，從而不但加強(qiáng)了電機(jī)輕載過(guò)程中的效率，并且還具有節(jié)能效果。

一般情況下，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流要超過(guò)額定值6倍之多，這除了會(huì)縮減電機(jī)使用時(shí)間以外，還會(huì)耗費(fèi)大量的電量。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，速度不是很平穩(wěn)，比如風(fēng)機(jī)水泵，其浪費(fèi)的功率和運(yùn)轉(zhuǎn)速率為正比例關(guān)系，這樣在水量較少的情況下，通過(guò)變頻器會(huì)減少轉(zhuǎn)速，進(jìn)而起到節(jié)能的作用。

（二）高效節(jié)能型三相異步電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)耗費(fèi)大量的電能，為能夠改善這一情況，加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的工作效率，提升功率因素，則要選擇具備節(jié)能作用的電動(dòng)機(jī)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在使用后，效率以及功率分別能夠提升3%-6%以及7%-9%，和此前相比，耗費(fèi)的總電能量會(huì)降低20%-30%，節(jié)能作用顯著。

當(dāng)前，Y、YZR等型號(hào)的電動(dòng)機(jī)得到普遍使用，通過(guò)驗(yàn)證它們均能夠滿足我國(guó)所規(guī)定的節(jié)能要求。高效節(jié)能型電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)除了節(jié)能以外，在性能上也能夠達(dá)到理想要求，并且噪聲小、穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠使用很長(zhǎng)的時(shí)間。

（三）節(jié)能型照明電器

大型礦企需要較大廣的照明面，所以需要良好的照明節(jié)能。為此在挑選照明電器的時(shí)候，要按照廠礦場(chǎng)地的實(shí)際情況采用具備較強(qiáng)光效、節(jié)能作用顯著的節(jié)能型照明燈具。通常在室內(nèi)，應(yīng)使用細(xì)管徑熒光燈，廠房則要采用金屬鹵化物、電子鎮(zhèn)流器等綠色照明燈具。

（四）低電阻電纜

供配電線路里會(huì)產(chǎn)生較大的電阻，其如果越大，那么耗能量也會(huì)越大，這樣就會(huì)導(dǎo)出相當(dāng)多的熱量。若要降低能耗，則要采用具備降低電阻功能的電纜。此電纜的截面要依據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)確立，同時(shí)要進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)能夠節(jié)省線路運(yùn)行成本和電能。

（五）軟啟動(dòng)器

軟啟動(dòng)器主要融入了電機(jī)軟啟動(dòng)、多保護(hù)功能等，屬于一種綜合性的電機(jī)控制裝備，主要是將三相反并聯(lián)晶閘管當(dāng)做調(diào)壓器，然后和電源、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接。用軟啟動(dòng)器開啟電機(jī)，晶閘管的輸出電壓會(huì)不斷上漲，此時(shí)電動(dòng)機(jī)則會(huì)不間斷加壓，直至晶閘管完全導(dǎo)通為止，從而就能夠保證電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)。其作用是能夠減少啟動(dòng)電流，防止啟動(dòng)過(guò)流跳閘，減少設(shè)備能耗量。完成啟動(dòng)以后，旁路接觸器會(huì)代替軟啟動(dòng)器，這樣一來(lái)就能夠減少晶閘管的熱損耗量，增加軟啟動(dòng)器的使用時(shí)間。除此之外，軟啟動(dòng)器還可進(jìn)行軟停車，這樣電壓會(huì)慢慢減少，而且轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)減少到零，從而能夠防止自用停車所造成的轉(zhuǎn)矩沖擊，減少設(shè)備耗能量。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)電氣供配電系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善，并采用合適的設(shè)備類型，能夠大幅度地降低大型礦山的耗電量，節(jié)省運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)，從而可加強(qiáng)礦山企業(yè)在市場(chǎng)當(dāng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，讓大型礦山可以得到良好的發(fā)展。

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