電力電子技術(shù)與煤炭企業(yè)電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

池電廠

摘要：隨著我國的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，我國煤炭資源較為豐富，煤炭資源對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。但目前煤礦在開采過程中往往面臨施工風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)生內(nèi)耗相對(duì)較高。我國煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中，應(yīng)重視節(jié)能技術(shù)，改善經(jīng)濟(jì)效益，解決目前內(nèi)耗嚴(yán)重的現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電力電子技術(shù)在煤炭企業(yè)電力系統(tǒng)中應(yīng)用，有效解決我國煤礦生產(chǎn)產(chǎn)能過大問題，對(duì)推動(dòng)新時(shí)期煤炭企業(yè)發(fā)展具有重要作用。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);煤炭企業(yè);電力節(jié)能技術(shù)

引言

電力資源是一種非常重要的資源，與人們的日常生活息息相關(guān)。電力資源的供給情況直接關(guān)系著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和人民群眾的生活質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的需求也會(huì)日益增強(qiáng)，電力資源的重要性也會(huì)愈加凸顯。我國人口眾多，用電需求巨大，但是我國的電力損耗也很大，造成了巨大的能源浪費(fèi)。因此，我們必須要多措并舉、多管齊下，大力推進(jìn)電力方面的節(jié)能降耗，提高電力資源的利用率，更好地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。當(dāng)前我國電力耗損主要表現(xiàn)為網(wǎng)損，即集中表現(xiàn)為電能運(yùn)輸環(huán)節(jié)中以熱能的形式散發(fā)的功率損耗，也就是為電阻、電導(dǎo)消耗的有功功率。網(wǎng)損可以分為變損和線損。這兩者既是評(píng)價(jià)電力供應(yīng)系統(tǒng)規(guī)劃的指標(biāo)，同時(shí)也是評(píng)價(jià)輸電和變電技術(shù)的指標(biāo)，也是測(cè)評(píng)電力運(yùn)行效率的重要因素。下面對(duì)電力節(jié)能降耗舉措加以論述。

1電力電子技術(shù)中的節(jié)能技術(shù)

高頻技術(shù)通過改變頻率，實(shí)現(xiàn)電源利用率的提升，改變頻率基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加頻率，可充分利用能源，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。開關(guān)變頻技術(shù)為有效的節(jié)能技術(shù)，針對(duì)的設(shè)備為固定頻率。開關(guān)變頻技術(shù)將我國低功率設(shè)備運(yùn)行相關(guān)問題解決。工頻是發(fā)電的最理想頻率，且該技術(shù)電源開關(guān)性能良好，所開發(fā)設(shè)備體積小，是電力電子技術(shù)中的重要組成。功率較大情況下，輸出功率提升，無功功率縮減，電能利用率提升，有源功率因數(shù)校正技術(shù)也可在節(jié)能工作中應(yīng)用。軟開關(guān)技術(shù)為相對(duì)硬開關(guān)的技術(shù)，在開關(guān)過程中不會(huì)出現(xiàn)電壓重疊問題，且降低噪音及開關(guān)損耗，從而保障開關(guān)頻率。

2變頻節(jié)能技術(shù)在煤炭企業(yè)電力設(shè)備的應(yīng)用

2.1利用新的工藝和技術(shù)，以及產(chǎn)品進(jìn)行節(jié)電

在我國煤炭企業(yè)電力節(jié)能的設(shè)計(jì)中，主要以新工藝和技術(shù)，以及耗能低的新產(chǎn)品等為主導(dǎo)。通過合理的設(shè)備改造，充分利用新的節(jié)電方式，使煤炭企業(yè)電力節(jié)能工作達(dá)到應(yīng)有的效果。首先，將煤炭企業(yè)中高耗能的變壓器和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行淘汰。變壓器：陸面工作時(shí)采用的節(jié)能變壓器為S9，S11型，井下工作時(shí)則采用干式節(jié)能變壓器為KGSB型。電動(dòng)機(jī)：采用新材料設(shè)計(jì)出來的新型永磁高效節(jié)能電機(jī)，它的效率可提高到4%}10%，與標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)相比，其效率要高出2%}7%，節(jié)電的潛力非常大。其次，根據(jù)固定工頻利用變頻調(diào)速的方式進(jìn)行節(jié)電。由于變頻調(diào)速不僅擁有節(jié)省無功和峰值電能的功能，還能節(jié)省有功電能和節(jié)約材料，增加設(shè)備的使用期限等，因此，利用交流變頻調(diào)速控制替代風(fēng)機(jī)和泵類的閥門流量調(diào)節(jié)，可節(jié)省30%到400fo的電能。最后，利用綠色照明節(jié)電技術(shù)和無功補(bǔ)償裝置節(jié)電。例如：采用節(jié)能燈取代白熾燈、采用聲光電自動(dòng)控制等。同時(shí)，利用集中式和分散式的無功補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)電的目的。

2.2供電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃

根據(jù)煤礦用電負(fù)荷種類、等級(jí)、容量以及分布情況，科學(xué)合理地對(duì)地面和礦井高低壓供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃，通過線路優(yōu)化布設(shè)、關(guān)停并轉(zhuǎn)、負(fù)荷優(yōu)化組合，有效降低了供電系統(tǒng)線損損耗。要合理選擇煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行電壓，如果配電變壓器處于過電壓5%的狀況，其鐵損將增加約15%左右，降低配電變壓器綜合使用壽命。同時(shí)還要合理安排供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行方式，根據(jù)煤礦作業(yè)面和本期工程建設(shè)電力負(fù)荷大小，進(jìn)行供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，可以選擇單臺(tái)配電變壓器運(yùn)行或2臺(tái)配電變壓器并列運(yùn)行，也可以采取單母線分段或不分段運(yùn)行方式，從而減少配電變壓器運(yùn)行損耗，實(shí)現(xiàn)煤礦供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.3采用變頻調(diào)速節(jié)能裝置

在煤炭生產(chǎn)過程中，電力主要用于煤炭采掘過程中驅(qū)動(dòng)相關(guān)的機(jī)械裝備完成作業(yè)動(dòng)作，基本集中在提升、通風(fēng)、運(yùn)輸、采掘等作業(yè)工序中。從煤礦生產(chǎn)過程中各工序的裝備總裝機(jī)容量大小來看，以主運(yùn)輸、主通風(fēng)、副提升裝備等耗電較多。因此，煤礦中的主運(yùn)輸、主通風(fēng)、副提升等裝備是煤礦中耗電較大，節(jié)能潛力亦大的高耗能裝備。為了達(dá)到既不影響正常生產(chǎn)又能節(jié)約電能的宗旨，我礦針對(duì)主運(yùn)輸、主通風(fēng)、副提升裝備等高耗能用電設(shè)備進(jìn)行了變頻控制技術(shù)改造，對(duì)采區(qū)主要用電設(shè)備的電動(dòng)機(jī)采用變頻控制，根據(jù)負(fù)荷情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)兩端電壓的頻率，使電動(dòng)機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，可節(jié)約大量有功功率和無功功率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)節(jié)能的效果。

2.4在皮帶傳輸機(jī)的應(yīng)用

皮帶傳輸機(jī)同樣是煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，利用皮帶將煤炭運(yùn)輸于井下，作用原理為摩擦牽引作用。摩擦力及張力可改善物體支撐方式，實(shí)現(xiàn)輥輪運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)在應(yīng)用過程中，利用液力耦合器啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)，在長期使用過程中會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致皮帶斷裂。若變頻技術(shù)與皮帶傳輸機(jī)融合，電機(jī)在啟動(dòng)過程中會(huì)減少電流波動(dòng)，使機(jī)械內(nèi)部產(chǎn)生的機(jī)械熱及沖擊現(xiàn)象縮減，保障機(jī)械功率的最大化發(fā)揮。

2.5在流體負(fù)荷設(shè)備的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用利于降低能耗及保障煤礦生產(chǎn)安全。煤礦機(jī)械在應(yīng)用過程中，風(fēng)機(jī)及泵機(jī)利用變頻技術(shù)調(diào)速，新型風(fēng)機(jī)在煤礦開采中應(yīng)用，不只降低轉(zhuǎn)速，且提升輸出功率，更加理想的適應(yīng)礦井環(huán)境。變頻調(diào)速設(shè)備在礦區(qū)設(shè)備中應(yīng)用不只改善設(shè)備靈活性且利用降低機(jī)械沖擊力，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)，變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于抽水泵控制系統(tǒng)中，煤礦井下液位穩(wěn)定性提升，且降低能耗，具有良好的節(jié)能作用。

3電力電子技術(shù)在煤炭企業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用前景

電力電力技術(shù)的高速發(fā)展，各種高壓大功率調(diào)速器不斷涌現(xiàn)，變頻技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，并提升生產(chǎn)效率。變頻技術(shù)的應(yīng)用也是改良企業(yè)生產(chǎn)工藝的重要方式，我國新型節(jié)能資源已經(jīng)得到長足發(fā)展，煤炭使用率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，煤炭行業(yè)在未來的一定時(shí)間內(nèi)將處于穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，該產(chǎn)業(yè)一直為高能耗產(chǎn)業(yè)。企業(yè)管理人員需將變頻技術(shù)不斷與煤礦機(jī)電設(shè)備融合，從而使企業(yè)發(fā)展具有全新的動(dòng)力。

結(jié)語

我國煤炭行業(yè)發(fā)展中，采煤機(jī)及提升機(jī)等設(shè)備在融合變頻技術(shù)后，節(jié)能效果明顯改善，應(yīng)用過程中，能源消耗量下降30%左右。現(xiàn)階段變頻節(jié)能技術(shù)在煤炭行業(yè)發(fā)展中具有良好前景，利于促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升。機(jī)電設(shè)備中使用變頻節(jié)能技術(shù)將成為未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。在后續(xù)的研究中，還需不斷開發(fā)與之匹配的變頻節(jié)能技術(shù)，滿足企業(yè)節(jié)能目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳松伯，張晉.現(xiàn)代電力電子技術(shù)在高頻二次開關(guān)電源中的應(yīng)用[J].電子產(chǎn)品世界，2019（03）：69-73.

[2]李新強(qiáng).新能源領(lǐng)域電力電子技術(shù)應(yīng)用及其檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)新發(fā)展[J].電器與能效管理技術(shù)，2019（04）：1-8.

[3]吳爭(zhēng)，孔力，袁曉冬，張釋中，裴瑋.基于電力電子變壓器的交直流混合可再生能源關(guān)鍵技術(shù)[J].電工電能新技術(shù)，2019，38（02）：1-10.

[4]李大興，羅瑋.基于先進(jìn)電力電子技術(shù)的新型節(jié)能器在城市綠色照明工程中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2017，36（02）：20-24+65.