煤矿供配电系统绿色节能设计方法研究

摘要：现阶段，能源消耗是需要全国上下予以重视的严峻问题，特别是在面对能源利用率持续低迷的消极状况时，须提升能源利用效率。而电能作为一类二次能源，已然严重约束了我国煤矿产业的扩张与发展。因此，在客观阐述煤矿供配电系统的结构机理，进行绿色节能设计的现实意义基础上，结合实际探讨更加科学有效的节能设计方法。

关键词：煤矿；供配电系统；结构机理；绿色节能；设计方法

引言

煤矿开采需要依靠一系列动力能源作为支持，而当中占据关键地位的则莫过于电能，主要原因就是煤矿开采期间电能消耗数量会达到总耗能的6成左右，而电费也会占15%。由此可见，煤矿开采过程中对于电能的需求量很大。截止至今，绿色节能思想已经渗透到每个公民的内心，作为煤矿生产企业更加有必要持续优化调试既有的供配电系统，争取减少这方面的电能消耗。因此，选择尽快开发出有效的煤矿供配电系统绿色节能设计方法，显得十分关键。

1煤矿供配电系统的结构机理

现阶段我国大部分煤矿项目中主要沿用3.3、10、6、0.22kV等不同电压的用电设备，而对应的供电系统则主要配合级别各异的配电所、配电点、配电线路结合而成。至于在进行煤矿生产电能供给过程中，许多企业都习惯于将总变电所在煤矿工地中建设，即令分变电所设置在煤矿生产和生活区域中，使得主变电所和采区变电所等安排在矿井之下，这样就能够达到全矿供电的效果。所以，通常处于一座矿山内部，会存在不同类型的供电与配电设施，一时间令这部分供配电系统变得愈来愈复杂。在针对煤矿供配电系统开展绿色节能设计环节中，需同步提供一系列简化措施，保证适当减少电能供应环节中的损耗、维持供配电系统整体的安全和稳定运行状态，为企业经济效益实时性增加，提供更加可靠的保障条件。

2进行煤矿供配电系统绿色节能设计的现实意义

纵观传统的煤矿供配电系统，涉及内部电网电能损耗几乎已经达到整体发电量的6%，电能浪费隐患着实深入，长期放置不管，只会令企业生产成本和总体耗能量急速增加。在此类环境之下，选择针对煤矿内部供配电系统予以绿色节能化设计，显得十分紧急。首先，针对供配电系统进行设计期间，全面融入绿色节能理念，既可以大幅度提升电能的使用效率，又能够达到日常损耗减少的要求，可以说是促使煤矿企业可持续运营发展的必经途径。其次，进行煤矿内部供配电系统绿色节能设计，是进行节约型社会发展的首要任务，毕竟绿色减排与节约能源如今都已经成为社会不同行业改革进步的一类关键理念。在此期间，作为煤矿企业务必要及时予以响应，即基于电能节约层面入手，真正促成节约型企业的竞争与发展结果。

3针对煤矿供配电系统开展绿色节能设计的有效方法

3.1进行供电电压和电源线路的绿色节能设计

在组织煤矿供电线路设计活动期间，不单单要基于电能负荷的实际状况来维持供电过程的安全性，同时还要集中一切技术力量来发挥系统的节能功效，最终切实做到将经济和安全性融为一体。就好比是选择相对小一些的电缆截面时，就会使当下的压降增加，到头来不仅仅会影响到矿井运作的安全和稳定性，严重情况下甚至会导致全矿停电的状况；再好比是沿用一些较大的电缆截面之后，便会令这部分工程投资成本飞速增加，给经营企业造成不小的经济压力。所以说，在筛选矿井进线的电压环节中，应该将供电单位的实际状况充分考虑进去，特别是在面对一些存在较大年产量优势且需用电设备较多的矿井时，电压等级需相对高一些，通常维持在35~110kV最为妥当。除此之外，在设计两会路线过程中，应该要确保分别透过区域不同的变电所引入，如一些规模不大的矿井，其须使用的用电设备自然不会过多，此时两会线路则可以透过不同区域变电所10kV侧，亦或是由相同变电所而不一样的母线段引入，之后顺势将下井高压设置为10kV。

3.2筛选适当的供配电设备资源

第一，变压器方面。该类设备属于不可或缺的变电设备，为了进一步落实煤矿供配电系统的绿色节能控制目标，就必须要沿用诸如S14.SH15、S11.S13等型号的损耗节能变压器，亦或是那些保留载调压功能的变压器，在令供配电系统内部的电压波动得以细致性调节之后，达成对供电质量的提升目标。第二，发电机方面。在煤矿生产活动中经常沿用到的设备还包括异步发电机，其实际功率恰好和工作效率维持正比例关系，而在供电系统整体性的无功功率内部，该类发电机大约占据7.5成以上，空载功率因数则维持在0.85~0.89。所以说，在针对煤矿供配电系统内部的发电机进行筛选沿用时，要加大对内部容量的控制力度，即在避免过大的情况下达到满负荷的标准。第三，低压电器和照明设备方面。要保证当下使用的低压电器务必具备节能功效。这就要求在达到照明标准的基础上，适当减少照明设备的使用数量，进一步促成能源的节约结果。如对于单位面积中的灯具，要匹配有特定功率的控制设备，在达到照明要求之余，可以考虑优先使用荧光灯；而面对较大的开采空间时，则要尽量使用高压钠灯。除此之外，还需持续加大对电子镇流器、触发器等设备的推广宣传力度，特别是当下沿用的灯具务必要具备无功补偿功效，这样才能愈加持久有效地节约电能。

3.3进一步提升供配电系统的功率因数

选择针对供配电系统的功率因数加以提升，能够更加有效控制系统运行期间电能的损耗。基于此，相关技术人员需在严密性操控变压器和电动机等设备前提下，大力引入静电电容器来同步进行无功补偿，持续到设备内部电流传输功率损耗逐步缩减之后，满足节能要求。除此之外，为了令供配电系统内部的功率因数快速提升，还须针对高压加以集中补偿、对低压实施分散补偿，之后再妥善安置对应的电容器组，力求透过整体层面改善系统整体运行的实效性。需要注意的是，在进行低压分散补偿环节中，还应该做到配电室内部电容器的分组配置，在做到令分散补偿发挥应有的功效之后，便能够促使电能的顺利节约。

3.4科学规划与设置配电线路

在正式进行线路筛选和设计环节中，必须要充分考虑节能要求，争取以煤矿实际状况作为基础来更加妥善地设置电路结构。适当缩减线路整体的长度，借此针对电路输送期间的损耗予以协调性把控。选择导线期间，务必要注意合理减少电阻率，毕竟如此才能更加深入地贯彻节能指标。要努力将电路设计成为直线，目的是改善供电效率，而当面对季节性较强的供配电系统时，要注意添加应用频率较高的路线形式进行设计，进而辅助施工企业更好地达成节能目标。

3.5适度增加对现场的监督管理力度

现阶段，我国煤矿开采规模开始呈现出急剧扩张的趋势，同步状况下产生开采区供电距离不断延长、用电设备类型和数量不断增加、负荷量愈来愈大等现象，其间对于电能的需求量可谓是空前巨大。面对此类状况，选择单纯进行电路设计来适应明显是不现实的，还须努力加大现场一系列事物和现象的监督管理力度。第一，设置可靠的电力监控系统。在确保将煤矿内部节能措施的应用状况掌握完善之后，竭尽全力克制机电设备空转、灯具长明等不良状况，之后针对矿井下和地面上的用电、耗能动态予以细致性把握，方便日后实时性革新调整不当的电能供应方式，有针对性地节约电能。第二，加大对节能工作的管控力度。在进行一系列电力设备操作环节中，作为技术人员要同步掌握和分析内部一系列的运行参数，在保证及时锁定相关故障根源过后，采取即时有效的防治措施，在令供配电系统运行效率大幅度提升之后，减少电能的过度耗费现象。

4结语

综上所述，随着煤矿开采机械化水准持续大幅度提升，煤矿企业的电能消耗量也开始急剧增长，特别是在供配电系统设计不够完善科学、管理方式针对性不强等消极状况影响下，经常会引发一系列的电能浪费状况，约束了节约型煤矿企业的改革发展动力。所以，在针对煤矿供配电系统进行设计环节中，有关技术人员务必要积极遵循绿色节能理念，透过多个层面来合理设置供配电系统，在令内部电能损耗持续缩减、电能长期有效节约之后，带动煤矿企业的可持续竞争与发展。

参考文献

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作者:杨帆 单位:天地（常州）自动化股份有限公司