金屬礦山電氣節(jié)能措施的應(yīng)用研究

邢玲玲

（甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 武威 733006）

1 金屬礦山開展電氣節(jié)能措施研究的意義

我國(guó)擁有眾多的金屬礦山企業(yè)，金屬礦山企業(yè)面臨著越來越劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，如何在世界經(jīng)濟(jì)普通比較低迷的狀態(tài)下保持穩(wěn)定健康的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)，節(jié)能降耗方面有巨大的潛力。有色金屬礦山企業(yè)應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)電氣節(jié)能在整個(gè)礦山生產(chǎn)過程中的重要性，采取切實(shí)有效的措施，對(duì)有色金屬礦山的供電、配電、用電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)與改造，充分挖掘電氣節(jié)能的潛力，對(duì)提高金屬礦山的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益至關(guān)重要。

2 金屬礦山電氣設(shè)備用能現(xiàn)狀分析

綜觀我國(guó)的眾多金屬礦山企業(yè)，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程當(dāng)中電能的利用率均不是特別理想，存在著諸多問題，主要集中在以下幾個(gè)方面。

2.1 有色金屬礦山企業(yè)電氣節(jié)能管理手段粗放滯后

在有色金屬礦山企業(yè)的能源消耗過程中，雖然電能消耗所占的比例不是最大，但仍然是礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本中重要的組成部分。許多金屬礦山企業(yè)對(duì)各用電設(shè)備的系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單粗放，尚未建立起針對(duì)各個(gè)重點(diǎn)用能設(shè)備的有針對(duì)性的供電、用電、計(jì)量、節(jié)電等措施，缺乏關(guān)鍵用電設(shè)備的能耗使用標(biāo)準(zhǔn)，用能存在著較大的隨意性。由于尚未制定明確的節(jié)能獎(jiǎng)懲制度，致使員工節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)烈，在一定程度上造成了電能的浪費(fèi)。

2.2 有色金屬礦山企業(yè)變配所的設(shè)計(jì)不合理

有色金屬礦山供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，未充分考慮到金屬礦井負(fù)荷中心特點(diǎn)以及當(dāng)前負(fù)荷與未來擴(kuò)容負(fù)荷的關(guān)系，變配電所距離礦井負(fù)荷中心偏遠(yuǎn)或供配電系統(tǒng)容量偏大等。對(duì)二級(jí)變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，未充分考慮季節(jié)性負(fù)荷對(duì)變配電裝置提出的特殊要求等。

2.3 變壓器的選擇不合理

在金屬礦山整個(gè)供配電系統(tǒng)中，變壓器是非常重要的設(shè)備之一，量多面廣，變壓器通常處于連續(xù)的運(yùn)行狀態(tài)，變壓器自身也是一個(gè)電能耗能器件，變壓器每年自身的耗電量要占到整個(gè)用電量的10%左右，為此開展對(duì)金屬礦山變壓器節(jié)能措施研究特別重要。變壓器的容量、臺(tái)數(shù)以及運(yùn)行方式不同整個(gè)礦山企業(yè)的整體用電量也不同。許多金屬礦山企業(yè)還在使用國(guó)家已經(jīng)明令禁止使用的能耗較高、期限較長(zhǎng)、絕緣已經(jīng)嚴(yán)重老化的變壓器，這些變壓器的超期使用，雖然在短期看節(jié)省了重新更換節(jié)能變壓器的費(fèi)用，但是長(zhǎng)期多支付的電費(fèi)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了更換變壓器的費(fèi)用，且給供電系統(tǒng)的安全可靠性帶來了極大的安全隱患。

2.4 軟啟動(dòng)裝置和調(diào)速裝置尚未得到合理推廣應(yīng)用

目前金屬礦山使用了大量的風(fēng)機(jī)、泵類生產(chǎn)設(shè)備，由于起動(dòng)裝置并不是礦山企業(yè)電氣設(shè)備的關(guān)鍵核心設(shè)備，故未引起礦山相關(guān)人員的重視，這些設(shè)備的啟動(dòng)往往采用的是直接啟動(dòng)，由于在直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流將是正常運(yùn)行電流的3-7倍，過大的起動(dòng)電流不僅對(duì)供電電網(wǎng)上其它設(shè)備造成了很大的電流沖擊，而且對(duì)電網(wǎng)供電容量提出了更高的要求，增加了礦山企業(yè)的成本投入，更對(duì)電能造成了很大的浪費(fèi)。

2.5 低壓電器和照明器具的選擇不正確

有色金屬礦山企業(yè)使用了大量的低壓電器和照明器具。低壓電器和照明器具雖然自身所用功率并不大，但是由于在整個(gè)金屬礦山的供配電系統(tǒng)中，低壓電器的數(shù)量是最多的，因此這些電器造成的電能消耗也是非常大的。目前許多金屬礦山企業(yè)照明采用的還是白熾燈或高壓汞燈，辦公室照明采用的是熒光燈。這些照明器具發(fā)光效果差，光照面積小，電能損耗高。

2.6 無功補(bǔ)償裝置設(shè)置不合理

金屬礦山電氣設(shè)備的分布較為分散，各個(gè)礦山電氣設(shè)備距離供電設(shè)備的遠(yuǎn)近不盡一致，而且隨著采掘的不斷推進(jìn)供電末端距離會(huì)進(jìn)一步增大，致使線路中傳輸?shù)臒o功功率進(jìn)一步增大并且線路末端電壓降低，設(shè)備處在低電壓狀態(tài)，浪費(fèi)了大量的電能，對(duì)此許多金屬礦山供配電系統(tǒng)采取簡(jiǎn)單的集中補(bǔ)償或者就地補(bǔ)償方式，雖然有了補(bǔ)償設(shè)備，但是由于尚未針對(duì)具體情況采取符合設(shè)備特點(diǎn)的補(bǔ)償方式，致使補(bǔ)償效果大大折扣，沒有達(dá)到節(jié)電的目的。

3 金屬礦山電氣節(jié)能措施

根據(jù)目前金屬礦山企業(yè)用能的現(xiàn)狀，只有采取切實(shí)可行的措施，才能將礦山電氣節(jié)能降耗落到實(shí)處，才能真正有效減輕企業(yè)的用運(yùn)營(yíng)成本。

3.1 建立科學(xué)的能耗評(píng)價(jià)制度，采取先進(jìn)的用能管理手段

金屬礦山電氣設(shè)備用能只有建立在科學(xué)的能耗評(píng)價(jià)基礎(chǔ)之上并將評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)合理運(yùn)用才能夠充分調(diào)動(dòng)設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)、使用人員的節(jié)能積極性，否則礦山節(jié)能將只能停留在空喊口號(hào)的層面。采取先進(jìn)的用能管理手段，將重點(diǎn)能耗設(shè)備根據(jù)其設(shè)備運(yùn)行的特點(diǎn)與規(guī)律，深入調(diào)查了解在礦山的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中的耗能環(huán)節(jié)，制定科學(xué)合理的耗能定額，嚴(yán)格執(zhí)行能耗獎(jiǎng)懲制度，用制度來約束員工的用能行為和激勵(lì)員工積極參與到節(jié)能降耗工作中來切實(shí)降低能耗。

3.2 合理設(shè)計(jì)金屬礦山電力變配所

金屬礦山的任何一臺(tái)電氣設(shè)備要想能夠正常運(yùn)行，均需要得到質(zhì)量合格的電能，變電、配電所承擔(dān)的重要任務(wù)就是提供質(zhì)量合格的電能。在對(duì)有色金屬礦山供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮金屬礦山負(fù)荷中心的近期和遠(yuǎn)期用能需求，盡量將變配電建在負(fù)荷中心。同時(shí)要充分考慮金屬礦山近期負(fù)荷與遠(yuǎn)期負(fù)荷的關(guān)系，科學(xué)確定變配電所的容量和電壓等級(jí)。

3.3 選擇綠色環(huán)保的節(jié)能型變壓器

金屬礦山選擇變壓器時(shí)既要考慮變壓器能夠滿足生產(chǎn)的需要又要充分考慮其建設(shè)運(yùn)行成本。雖然許多變壓器相對(duì)節(jié)能型變壓器在容量、初期投資等方面可能優(yōu)于節(jié)能環(huán)保性變壓器，但從變壓器的全生命運(yùn)行周期來說，節(jié)能環(huán)保型變壓器的運(yùn)行、維護(hù)、保養(yǎng)等費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)變壓器，因此對(duì)于礦山企業(yè)高耗能用戶來說，非常適合選用綠色環(huán)保型節(jié)能變壓器。金屬礦山要盡可能將老式的、服役時(shí)間較長(zhǎng)、絕緣等方面存在老化的既有變壓器進(jìn)行技術(shù)改造，充分挖掘變壓器這一重要器件在金屬礦山電氣節(jié)能方面的潛力，爭(zhēng)取將變壓器的能耗降至最低。

3.4 采用軟起動(dòng)設(shè)備和變頻調(diào)速裝置

金屬礦山的生產(chǎn)活動(dòng)中大量的泵類、風(fēng)機(jī)、電機(jī)類設(shè)備，這些設(shè)備在起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，使用軟起動(dòng)設(shè)備，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓、起動(dòng)電流、起動(dòng)頻率等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，既降低了這些設(shè)備對(duì)金屬礦山供電系統(tǒng)的起動(dòng)要求，同時(shí)也極大的節(jié)約了電能，提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是金屬礦山的大型電機(jī)或超大型電動(dòng)機(jī)，稍有一些故障或者問題就會(huì)對(duì)整個(gè)礦山的高效生產(chǎn)帶來許多安全、經(jīng)濟(jì)利益的損失，這類設(shè)備采取軟起動(dòng)設(shè)備不論是節(jié)能效果還是使用壽命方面都會(huì)得到明顯的改善。此外，金屬礦山的這類設(shè)備工作的時(shí)候也不是恒轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)速的，許多情況下是根據(jù)工作任務(wù)、工作性質(zhì)等情況不同而進(jìn)行轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)調(diào)節(jié)的，有些是進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)的，此種情況下，使用變頻調(diào)速裝置既滿足了生產(chǎn)工況對(duì)設(shè)備的轉(zhuǎn)速、力矩需要又大大降低了能耗，從而節(jié)省了運(yùn)行成本。

3.5 正確選用低壓電器和照明器具

金屬礦山的低壓電器和照明器具量大面廣，這些設(shè)備累計(jì)消耗的電能也不能被忽視。在我國(guó)的節(jié)能照明設(shè)備中，許多既有較高的照度、亮度且能耗較低，比如現(xiàn)在被市場(chǎng)普遍認(rèn)可與接受的LED照明器具，LED照明燈使用壽命、能耗值等均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的白熾燈或高壓汞燈光源，在有色金屬礦山的生產(chǎn)車間及辦公區(qū)均采用LED照明其節(jié)能的規(guī)模效應(yīng)會(huì)得到淋漓盡致的體現(xiàn)，除此之外，其常用備品備件的配置和數(shù)量也會(huì)大幅度降低，礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)得到進(jìn)一步提升與優(yōu)化。

3.6 合理設(shè)置無功補(bǔ)償裝置

針對(duì)金屬礦山遠(yuǎn)距離輸電過程中電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，電壓偏低等實(shí)際情況，正確處理無功功率高壓集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償?shù)年P(guān)系，合理進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)置。針對(duì)金屬礦山變配電所的無功補(bǔ)償，盡可能采用高壓集中補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行處理，因?yàn)檫@種補(bǔ)償方式相對(duì)要求不高，投入不多卻能起到很好的降低線路損耗節(jié)能作用。對(duì)于金屬礦山的各類低壓配電及用電設(shè)備要用無功功率就地補(bǔ)償?shù)姆绞?，補(bǔ)償效果較為明顯，可以很好的降價(jià)低壓配電設(shè)備的電能損耗從而降低運(yùn)行成本。

4 結(jié)語(yǔ)

有色金屬礦山企業(yè)面臨著日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，如何在競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，節(jié)能降耗方面還在很大的潛力。金屬礦山企業(yè)只有分析清楚礦山企業(yè)用能的現(xiàn)狀及其成因才能采取得力措施開展金屬礦山企業(yè)的節(jié)能工作，提高電能的利用率，降低礦山企業(yè)的總體運(yùn)營(yíng)成本從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。