煤矿供配电系统设计的节能措施研究

煤矿供配电系统设计的节能措施研究

李浩然,石念蒙,孟卫

陕西长武亭南煤业有限责任公司 陕西省咸阳市 712000

[摘要]随着社会的不断发展能源匮乏的问题逐渐凸显出来,因而为了缓解能源应用压力要求当代煤矿行业在对自身供配电系统进行设计过程中应着重强调提高能源利用率的重要性,且应采取相应措施实现节能设计目标｡此外,基于安全操作的基础上,要求煤矿行业应加强自身节能管理,满足当代社会发展需求｡本文从煤矿供配电系统节能设计的必要性和原则分析入手,并详细阐述了煤矿供配电系统设计中的具体节能措施,旨在其能推动当代煤矿行业的进一步发展｡

[关键词]供配电系统;煤矿;节能

当今时代,随着能源紧缺问题的日益严峻,如何在行业发展的同时降低能耗､节省能源成为了一项重要研究课题｡同样,在煤矿行业发展中也要重点研究该课题,因为煤矿行业本身就是一个能耗较大的行业｡经实践表明,通过对煤矿供配电系统进行节能设计,可以有效实现节能目标,促进煤矿行业的可持续发展｡

1煤矿供配电系统节能设计的必要性

经过大量的实践研究表明,在原有供配电系统设计中电网损耗占据了总发电率的6%,因而在此基础上煤矿行业在供配电系统设计过程中必须大力倡导节能设计理念,提升能源利用效率,最终达到高效率运行状态｡此外,煤矿供配电系统节能设计目标的实现亦有助于缓解社会发展中存在的能源消耗问题,因而在此背景下,各地区政府部门在实施管理工作的过程中应充分运用媒体功能对节能设计的重要性展开广泛的宣传行为,且推动煤矿行业在供配电系统设计中能从照明设备选择入手迎合节能设计目标｡

2煤矿供配电系统节能设计的原则

2.1功能达标原则

在煤矿供配电系统节能设计中须遵循功能达标原则｡煤矿供配电系统是煤矿行业运行过程中的重要系统,它的主要功能是为各类煤矿机电设备提供电能｡因此,在煤矿供配电系统节能设计中,必须要切实保证其达到相关功能标准,也就是在供电功能上面最大化地接近万无一失,足以满足煤矿实际用电需求｡

2.2经济适用原则

在煤矿供配电系统节能设计中须遵循经济适用原则｡之所以要进行煤矿供配电系统节能设计,一是为了节省能源,二是为了减少能源花费以降低成本｡如果为了实现节能目的而导致成本增加的话,无疑是本末倒置｡所以,在煤矿供配电系统节能设计中应选择经济适用的节能方法,而不能单单为了节能这个目标而采取成本高昂的措施或工具｡

2.3绿色环保原则

在煤矿供配电系统节能设计中须遵循绿色环保原则｡“节能”与“环保”通常不分家,在节能的同时可以提高环保效益,同样在环保的同时也可以提升节能效果｡自从“绿色发展”理念被提出后,煤矿行业的发展也要以绿色发展为基本理念｡由此可见绿色环保原则对于煤矿供配电系统节能设计的重要性｡在绿色环保原则下进行煤矿供配电系统节能设计,不仅可以提高绿色能源利用率､减少排放,并且还能够促进煤矿行业的可持续发展｡

2.4灵活高效原则

在煤矿供配电系统节能设计中须遵循灵活高效原则｡煤矿供配电系统与煤矿生产密切相关,可以说,煤矿供配电系统设计的合理性与否直接影响着实际煤矿生产效率高低｡所以在煤矿供配电系统节能设计中,应以最大化提高煤矿生产效率为目标,进行灵活的调整设计｡

3煤矿供配电系统设计中的具体节能措施

3.1合理选用变压器及电动机

变压器及电动机的合理选择是煤矿供配电系统节能设计措施之一,对于此首先要求技术人员在对供配电系统进行设计的过程中应强化自身对变压器功能的认知,即明晰其作为电压变换设备在电力系统运作中占着至关重要的位置｡此外,由于变压器在供配电系统中运作的时间较长,基于此技术人员在选用变压器的过程中应充分考虑其节能成效,如,选用S系列及S11系列等变压器即可达到低损耗设计目标｡其次,在供配电系统设计中选用适宜的电动机也是非常必要的,对于此,为提升电动机运行效率应倾向于对异步电动机的运用,并将其功率因数控制在0.2~0.3,达到良好的节能成效｡另外,由于异步电动机采用的是变频调速控制措施,继而可在一定程度上减少空载运行满足节能设计需求｡

3.2降低各类系统设备的能耗

3.2.1煤矿排水系统

煤矿排水系统是煤矿生产过程中的重要能耗系统，调查显示，煤矿排水系统的能耗约占煤矿生产能耗的30%，这深刻说明了其能耗之大。因此在煤矿供配电系统节能设计中，应设法降低煤矿排水系统的能耗。在具体煤矿排水系统设计中，应重点优化改造水泵，例如合理调节平衡盘间隙，以优化水泵的工作状态；再如合理调整送水管路，以提高水泵的工作效率；此外，还可通过合理更换水泵的填充料来降低其摩擦能耗。

3.2.2煤矿通风系统

煤矿通风系统也是煤矿生产过程中的耗电“大户”，调查显示，煤矿通风系统的能耗约占煤矿生产能耗的20%，所以在煤矿供配电系统节能设计中，应设法降低煤矿通风系统的能耗。研究发现，煤矿开采范围越大，则其遇到的风阻也越大，同时，由于煤矿通风系统中本身就可能存在一些漏风问题，因此容易导致能耗增加。在具体煤矿通风系统设计中，应设法提升其整体运行能力，确保系统运行效果与实际工作需求相符合。

3.3加强供配电节能管理

加强供配电系统节能管理亦有助于煤矿供配电系统节能设计目标的达成,为此,煤矿行业在供配电系统设计过程中应从以下几个方面入手:第一,由于电能损耗在煤矿企业生产成本中占着较大的比重,因而基于此当代煤矿企业在发展的过程中应缓解传统管理模式中存在的设备落后及指标考核匮乏的问题,且应通过借鉴国外成功经验的途径来不断完善自身节能管理模式,即引进监控设备全面掌握供配电系统实际运行状况,并由此判断设备负载运行,最终遏制电能损耗问题的凸显;第二,为了加强供配电节能管理,要求技术人员在实际操作过程中应构建相应的电力监测管理系统,并记录供电系统电气运行参数及曲线等数据,继而通过对数据的分析及时处理系统运行中出现的故障问题,提升系统整体运行效率｡

3.4提高系统功率因数

功率因数较低是引起煤矿供配电系统能耗增加的一项重要原因｡一些煤矿机电设备属于感性负荷类,易引起系统功率因数整体下降,从而造成系统线路损耗量增加,最终导致系统能耗增大｡感性负荷类具体是指那些在实际运行中既会消耗有功功率､又会消耗无功功率的设备｡针对该问题,通常的解决方法是在煤矿供配电系统中增设相关无功补偿装置,以防止因功率因数较低而造成系统线路损耗量增加;不过,这样做又会导致煤矿供配电系统的设计成本增加,所以还需结合实际情况制定一个比较平衡的方案｡还有一种方式是对煤矿供配电系统进行高压集中补偿和低压分散补偿,前者具体是对相关电容器组进行合理设置,后者是在车间配电室进行合理的电容器分组配置｡

3.5加强照明灯节能设计

加强照明节能设计措施的实施首先要求相关技术人员在开展实践设计项目的过程中应对供配电系统照明用电量展开细致的分析行为,并结合相关制度标准对供配电系统照明灯光亮度数等参数进行合理调整,最终由此提升照明灯功率利用效率,达到节能设计目标｡此外,在照明灯节能设计中对其系统载重进行合理分配也是非常必要的,对于此,应严格遵从三项载重设计原则,且避免载重分配行为影响到系统电能传输,提升整体电能传输质量｡另外,在对灯具进行选择的过程中应结合光源因素的影响选择节能效果最佳的灯具设备,例如,高压钠灯灯具设备等,最终满足供配电系统节能设计需求｡

4结语

综上所述,煤矿供配电系统节能设计至关重要,其在实际设计中首先应遵循功能达标原则､经济适用原则､绿色环保原则､灵活高效原则等科学原则,同时还要设法压缩供配电线路电网损耗,尽可能降低煤矿排水系统､煤矿通风系统､煤矿提升系统､煤矿电气设备､煤矿变压器､煤矿照明设备等各类系统设备的能耗,以及尽可能提高系统功率因数｡只有这样,才能够真正有效实现煤矿供配电系统节能目标｡

参考文献

[1]张定新.煤矿供配电系统设计的节能措施研究[J].当代化工研究,2020(23):49-50.9.

[2]张幸江.工厂供配电系统设计中节电措施及节能意义解读[J].南方农机,2015.

[3]彭继红.城市轨道交通配电系统设计中的节能措施[J].智能建筑与城市信息,2014.