分析某煤矿供配电系统节能降耗

摘要：社会经济的稳步发展，科学技术的不断进步，这促进了我国煤矿产业的机械化水平的提升，并且煤矿产业也有了非常广阔的发展前景，但是，煤矿产业在生产的过程中，会产生大量的电力能源的损耗。面对能源紧缺的这种情况，我们要进行节能环保型的社会生产活动，因此，在进行煤矿生产的过程中，要高度重视供配电系统的节能降耗措施的应用，这样不仅有助于煤矿产业的结构优化，也有助于社会经济进步的同时，合理的进行能源利用，保护生态环境。

关键词：煤矿;供配电系统;节能;降耗

引言

我国对于煤矿的建设有了新的要求，要进行标准化、现代化的煤矿建设，这也促进了煤矿的机械化水平的提升，使得一些大功率、耗电能量比较高的设备在不断增加，这就导致煤矿生产投入的成本中电力能源所占的比重比较大，并且煤矿进行生产的过程是比较复杂的，在地下进行生产，需要足够的电力能源进行照明，还会受到各种各样的制约因素，这使得煤矿供配电系统也比较复杂、繁琐，所以我们要根据煤矿的实际情况出发，进行合理有效的节能降耗措施的实施，下面以某煤矿为例将为大家进行介绍分析。

一、矿井供电电源电压及供电线路的节能设计

1、采用的供电电源电压的合理性分析

某矿井最大总用电负荷为20307kW，两回110kV电源引自上级不同110kV变电站。供电电压如采用35kV，线路损耗大，电压损失不能满足要求;而采用10kV电压，电压损失能满足要求，线路损耗大大降低，也能达到节能的目的。根据负荷分布及统计情况，本矿井在井田范围内采用6kV或10kV供电均能满足要求。但根据国家有关节能减排政策，本矿井地面及井下高压配电采用10kV电压等级，供电质量高，线路电能损耗小、运行和维护费用低，有利于节约能源、提高矿井经济效益及远期安全生产。

2、供电电源线路的选择

根据矿井开拓延伸时负荷统计，两回导线均选择为JLG1A-240 经计算，当一回线路担负矿井全部负荷时最大线路压降小于5%，满足供电质量要求。

二、主要供配电变压器的经济运行

1、变压器运行方式及负荷率和损耗计算

根据矿井投产时负荷，矿井110kV变电站变压器选用两台SZ1O M2000010双绕组有载调压变压器，容量为20MVA，电压为110 (1±8×1.25%)/10.5kV，Uk%=10.5，接线方式为Yn，dl1。正常运行时为分列运行，投产时最大负荷率50%。变压器有功损耗195kW 无功损耗975kvar。

2、保证变压器经济运行的措施

变压器的经济运行，一方面是选用低损耗节能变压器，选择高效率低损耗变压器。变压器采用S11(10)系列节能型变压器，S11(10 型变压器是目前国内最先进、最节能的变压器，运行时它的铁损和铜损最小;另一方面从运行方面提高效率降低损耗。此外变压器安装应选择在供电负荷重心区域。同时尽量保证三相变压器负荷平衡，减少负序电压损耗。

三、 矿井供电电压对能耗的影响分析

矿井变电站电压采用110kV电压等级能够保证电源质量，减少输电线路的电能损耗，从而达到节能的目的。矿井地面及井下高压配电采用10kV电压等级，供电质量高，线路电能损耗小、运行和维护费用低，有利于节约能源、提高矿井经济效益及远期安全生产。

四、 地面变配电室

根据负荷分布情况，工业场地内设主立井提升机房100.4kV变电所、副立井提升机房100.4kV变电所、通风机房10kV配电室、锅炉房1004kV变电所、空压站1004kV变电所、综采设备中转库100.4kV 变电所、食堂联建1004kV变电所、浴室灯房联合建筑100.4kV箱式变电站、瓦斯抽采泵站100.4kV变电所、井下抗灾抢险10kV配电室，为满足电网合理运行要求，在100.4kV变电所低压侧进行集中无功补偿。各变电所或变配电室均尽量靠近所供电范围的负荷中心，减少总线路长度及线路损耗;进、出线均根据负荷情况、载流量、供电电压降及经济电流密度等因素选择线径，降低由于线路过细发热引起的线路损耗。矿井工业场地的室内、外照明与动力合用变压器。在照明配电回路中，照明出线尽量作到三相平衡，室外照明在场地内集中自动控制。

五、 井下供电方案

根据井下的开拓布置与负荷情况，共设井下主变电所、21盘区变电所、中央带式输送机机头变电所和北翼盘区水泵房变电所四个变电所。四个变电所均为双回电源供电。井下供电电压为10kV、3.3kV 1.14kV、0.66kV及0.127kV;综采工作面工作电压为10kV、3.3kV、1.14kV及0.66kV;掘进工作面电压为1.14kV及0.66kV;照明电压为127V。各变电所均尽量靠近所供电范围的负荷中心，减少总线路长度及线路损耗;进、出线均根据负荷情况、载流量、供电电压降及经济电流密度等因素选择线径，降低由于线路过细发热引起的线路损耗。

六、无功功率补偿及谐波治理

由于本矿井主井采用交直交变频驱动系统，装机容量5000W的同步电动机，功率较大，尽管采用了变频技术，但IGBT等大功率元件的频繁开关都将伴随大量谐波产生;副井采用直流传动，装机容量00kW提升机驱动功率较大，晶闸管整流装置的功率因数较低;同时在提升机频繁起、停运行中，将产生较严重的谐波电流，恶化电网供电质量，导致电压畸变、谐波超标，对其它用电设备的正常工作带来威胁，理论上将产生3、5、7等次特征谐波外，还会在每个特征谐波两侧伴生边频谐波分量;并且由于提升机启动频繁，启动电流大，无功消耗大，造成变电站母线功率因数低，电压波动较大，因此，在10kV 母线各安装一套动态无功补偿及滤波装置，保证系统功率因数始终保持09以上，减少功率损耗，达到合理利用能源及节能的目的。

七、 照明

电气照明严格按照《建筑照明设计标准》GB500342013，控制单位面积的功率密度不超过标准的规定。

矿并场地的室内、外照明与动力合用变压器。在照明配电回路中，照明出线尽量作到三相平衡，室外照明在场地内集中自动控制。在些重要场合设有事故照明灯具。在潮湿、高温、腐蚀性介质和粉尘较大的车间，采用带漏电保护的照明开关。为节能和满足作业要求，优选节能型光源和高光效灯具。工业厂房内选用气体放电灯，办公室选用荧光灯。生产系统车间配电室、控制室等采用荧光灯，多尘潮湿场所采用防水防尘灯，高大厂房采用混光灯，原煤系统(需防爆场所) 采用隔爆灯具，其余车间采用广照型、配照型工厂灯。配电室、控制室、厂房内主要通道设应急灯。场地室外照明线路均采用电缆直埋地敷设方式。

八、 电力调配

降低矿井内部总高峰负荷;调整大容量用电设备的用电时间，避开高峰时间用电;调整各区队的生产、检修班次和工作时间，实行在电力系统高峰时间让电;实行计划用电，高峰期电力指标下达到区队、班组等，严格控制高峰时间的电力负荷;安装电度表计等，合理的分配高峰电力指标等。

结束语

社会经济的进步，是离不开各种企业的生产的。企业是进行环保型友好社会建设的重要参加者，也是重要的受益者。在煤矿进行生产的过程中，是需要大量的电力能源的，会导致大量的能源损耗现象所以，作为煤矿企业要不断的进行节能降耗措施的实施，经常进行些环保宣传活动，合理的进行供配电系统的设计，正确的选择变压器注意配电室及井下作业的有效控制，注重每个环节的合理化用电，不断的提高煤矿企业的管理水平和工作人员的综合素质，进而实现煤矿供配电系统节能降耗目标，使生产过程环保、节能、干净、合理，进而不断促进企业和社会经济的发展。

参考文献

[1]煤矿企业节能降耗措施[J].游普元，李培磊，赵庆平，价值工程2011(02)。

[2]煤矿企业节能降耗措施浅析[J].车继虎，王均利，能源与节能2013(10).