煤礦節(jié)約用電的措施探討

【摘要】煤礦節(jié)約用電，要加強(qiáng)煤礦節(jié)電的技術(shù)管理；提高現(xiàn)有設(shè)備的工作效率，減少間接能量消耗；減少輸電線路的能量損耗；正確選擇和使用電氣設(shè)備，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)；提高功率因數(shù)。

【關(guān)鍵詞】煤礦；節(jié)約用電；措施

煤礦節(jié)約用電，不僅能降低煤炭生產(chǎn)的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，還能節(jié)省大量的電能供給其他行業(yè)生產(chǎn)的需要。由于生產(chǎn)條件的不同，礦井生產(chǎn)每噸原煤所需的電量在較大范圍內(nèi)變化。重點(diǎn)煤礦原煤電耗一般為10-40kW·h/t。因此，采取有效措施，加強(qiáng)管理，提高生產(chǎn)技術(shù)水平，對減少原煤生產(chǎn)的電耗效果顯著。

1、加強(qiáng)煤礦節(jié)電的技術(shù)管理

煤礦節(jié)電技術(shù)管理主要包括制定供用電制度，實行計劃用電；合理調(diào)整礦井的電力負(fù)荷.充分發(fā)揮供電設(shè)備的能力；擬定與執(zhí)行節(jié)電計劃，制訂節(jié)電的技術(shù)措施，挖掘節(jié)電的潛力等。

2、提高現(xiàn)有設(shè)備的工作效率，減少間接能量消耗

提高用電設(shè)備的工作效率，減少間接能量消耗，需要對現(xiàn)有的煤礦電氣設(shè)備加強(qiáng)管理，定期檢修，經(jīng)常維護(hù)，減少不必要的能量損失。例如：在煤礦排水系統(tǒng)中，要提高水泵的效率，改善水泵的運(yùn)行性能，減少排水管路的水頭損失等；在提升系統(tǒng)中，盡可能做到滿載運(yùn)行，不跑空趟，減少罐道的阻力等；在通風(fēng)和壓氣系統(tǒng)，選擇高效率的風(fēng)機(jī)，降低通風(fēng)管路和壓氣管路的阻力，盡可能減少漏風(fēng)等。

3、減少輸電線路的能量損耗

煤礦輸電線路主要有架空線路和電纜線路。電能在傳輸?shù)倪^程中，導(dǎo)線上必然出現(xiàn)一些能量的損耗，其損耗約占礦井用電的6%左右。因此，一定要改造不合理的煤礦供電系統(tǒng)，合理確定變、配電所的位置，減少輸電的距離，選擇合適的導(dǎo)線截面。有條件的礦井采用10kV電壓直接入井的供電方式，可以增加電網(wǎng)輸電能力，還能提高供電質(zhì)量和減少電能的損耗，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。

4、正確選擇和使用電氣設(shè)備，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)

煤礦主要電氣設(shè)備主要有感應(yīng)式異步電動機(jī)、變壓器、電抗器等。這些設(shè)備都屬電感性元件，可能導(dǎo)致系統(tǒng)的功率因數(shù)偏低。正確選擇和使用這些設(shè)備，能夠提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少電能損耗。如：加強(qiáng)生產(chǎn)管理、減少沒備的空載、輕載運(yùn)行，提高供電系統(tǒng)中的自然功率因數(shù)；在技術(shù)條件滿足要求時，應(yīng)采用同步電動機(jī)拖動；利用靜電電容器補(bǔ)償系統(tǒng)的無功功率，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

5、提高功率因數(shù)

在煤礦企業(yè)中使用著大量的感應(yīng)電動機(jī)、電焊機(jī)和變壓器等電氣設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行中，不但需要有功功率，還須供給無功功率。所以，使得煤礦供電系統(tǒng)的功率因數(shù)偏低。

功率因數(shù)低對供電系統(tǒng)非常不利，由于在有功負(fù)荷不變的條件下，在功率因數(shù)較低時，會使得供電系統(tǒng)的電流增大。這樣，不僅要求增大電源設(shè)備的商量，還可能增加供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗，使供電系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用增加。

因此，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，對充分利用現(xiàn)有的電源設(shè)備，保證供電質(zhì)量和減少電能損耗具有非常重要的意義。

提高、功率因數(shù)的方法主要有以下三種。

（1）提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)。這無需專門的補(bǔ)償設(shè)備，只需改進(jìn)用電設(shè)備的運(yùn)行情況來提高負(fù)荷的功率因數(shù)的方法。主要有：

①正確選擇和合理地使用電動機(jī)，使之不在輕載和空載情況下運(yùn)行。

②合理確定變壓器的容量，適當(dāng)調(diào)整負(fù)荷和運(yùn)行方式，盡可能防止變壓器空載運(yùn)行。

③在技術(shù)條件滿足的條件下，對于容量較大的電動機(jī)，盡可能選用同步電動機(jī)拖動。

（2）人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)。目前，應(yīng)用較多的方法是利用靜電電容器進(jìn)行補(bǔ)償。

如果在補(bǔ)償前系統(tǒng)的有功計算容量為P，無功計算容量為Q2，就可繪出圖1所示的功率三角形。圖中φ1為系統(tǒng)的自然功率因數(shù)角，仰為補(bǔ)償后的功率因數(shù)角。由圖可知，補(bǔ)償后系統(tǒng)的無功容量QZ=Q∑-QC，功率因數(shù)得到提高。由圖所示的幾何關(guān)系能看出，補(bǔ)償電容器的無功容量QC為：

QC=（Ptanφ1-tanφ2）

式中：P—系統(tǒng)的有功計算容量，kW；

tanφ1—補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值；

tanφ2—補(bǔ)償后功率因數(shù)角的正切值。

補(bǔ)償電容器一般接成三角形，電容器額定電壓按線電壓選擇。

（3）補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償方式和聯(lián)接方法。補(bǔ)償電容器

單獨(dú)補(bǔ)償方式。目前在煤礦應(yīng)用最多的是集中補(bǔ)償方式，把補(bǔ)償電容器聯(lián)接在地面變電所6kV母線上。

補(bǔ)償電容器的接線如圖2所示，但要注意電容器的放電問題，由于電容器組與線路斷開后，內(nèi)部有殘余電荷，電容器的泄漏電流又較小，殘余電荷能保持較長時間。這時，若工作人員誤接觸斷開的電容器危險。通常采用電阻或電壓互感器放電。