礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置應(yīng)用前景

孫秉亮

（山西省煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)院，山西 太原 030045）

0 引言

當(dāng)前，我國(guó)生產(chǎn)能耗比世界平均水平高2 倍多，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)成本高于世界平均水平25%，單位GDP 平均能耗是先進(jìn)國(guó)家的幾倍之多。電網(wǎng)功率因數(shù)普遍不高，在煤炭行業(yè)、特別是井下采掘工作面更是如此。井下電網(wǎng)的功率因數(shù)非常低，一般在0.4～0.7。電網(wǎng)功率因數(shù)是指電網(wǎng)中的視在功率供給有功功率的消耗所占百分?jǐn)?shù)[1]。在電網(wǎng)的運(yùn)行中，我們所希望的是功率因數(shù)越高越好，如能做到這一點(diǎn)，則電路中的視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，以減少無(wú)功功率的消耗。

1 礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)

功率因數(shù)的高低對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用有著顯著的影響。適當(dāng)提高功率因數(shù)不但可以減少無(wú)功功率在電網(wǎng)上的流動(dòng)，改善電壓質(zhì)量，降低中低壓電網(wǎng)的供電損耗，充分發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的生產(chǎn)能力，而且可以提高用戶用電設(shè)備的工作效率，減少用戶的電能損耗，為用戶本身節(jié)約電能。采用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)和裝置，可保證井下電網(wǎng)的功率因數(shù)保持在0.95 左右，可節(jié)電10%～30%；另外，還可以改善電網(wǎng)供電質(zhì)量，減少電壓波動(dòng)，對(duì)采掘工作面設(shè)備的啟動(dòng)、運(yùn)行和礦井的安全生產(chǎn)大有好處。因此，做好無(wú)功補(bǔ)償工作，提高各級(jí)電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)的電能損耗，其社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益都是非常顯著的。

礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置可用于具有爆炸性氣體環(huán)境的煤礦井下，是井下供電系統(tǒng)中對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行分組式或個(gè)別式自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓?jié)能設(shè)備，是一種非常理想的節(jié)能產(chǎn)品，可對(duì)交流50 Hz、額定電壓1 140 V 的供電系統(tǒng)，額定容量不大于電壓1 140 V時(shí)1 250 kVA 的井下移動(dòng)變電站、干式變壓器或井下低壓配電系統(tǒng)中無(wú)功功率進(jìn)行集中式自動(dòng)補(bǔ)償。該裝置能夠?qū)崟r(shí)跟蹤井下供電系統(tǒng)的電氣參數(shù)，根據(jù)設(shè)定目標(biāo)自動(dòng)投切補(bǔ)償支路，補(bǔ)償無(wú)功功率；同時(shí)還可治理諧波污染，有效改善電網(wǎng)電能質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置專門(mén)針對(duì)井下供電系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，防爆性能可靠，技術(shù)較為先進(jìn)，具有完善的電氣保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)各種電器參數(shù)動(dòng)態(tài)輪顯，可對(duì)基波無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，并具備治理諧波等功能，且便于安裝、觀察、檢修、維護(hù)，控制器達(dá)到了國(guó)際電工較高的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在市場(chǎng)上該系列產(chǎn)品主要的生產(chǎn)商有哈爾濱晨光防爆電器有限公司、濟(jì)源市科靈電器有限責(zé)任公司。哈爾濱晨光防爆電器有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品有BBW1-600/1140、BBW1-360/660、BBW1-200/1140、BBW1-106/660、BBW1-70/380 型礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，濟(jì)源市科靈電器有限責(zé)任公司的主導(dǎo)產(chǎn)品為ZBBW-120、200/1140 型礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置。這些公司生產(chǎn)的部分裝置已運(yùn)行在許多大型礦業(yè)集團(tuán)中。礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置在許多礦業(yè)公司得到了較廣泛的應(yīng)用，其產(chǎn)品品質(zhì)和節(jié)電效果也得到了業(yè)界的認(rèn)可。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家環(huán)保總局在2007 年7 月聯(lián)合印發(fā)的《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見(jiàn)的通知》中就特別規(guī)定：煤礦井下供電系統(tǒng)功率因數(shù)較低時(shí)必須使用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置[2]，更為這種礦用節(jié)能設(shè)備帶來(lái)了無(wú)限的生機(jī)和廣闊的市場(chǎng)前景。

2 市場(chǎng)需求潛力和發(fā)展前景

隨著我國(guó)第十二個(gè)五年計(jì)劃的貫徹執(zhí)行，煤炭行業(yè)的節(jié)能意識(shí)大大提高，各煤炭企業(yè)都在編制節(jié)能規(guī)劃和落實(shí)節(jié)能措施。采用無(wú)功功率補(bǔ)償是落實(shí)節(jié)能措施的主要手段之一。煤礦非常需要性能良好、運(yùn)行可靠的礦用隔爆型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。我們可從兩個(gè)角度直觀地看到這種產(chǎn)品的市場(chǎng)需求狀況。

首先，從礦用隔爆型變壓器和移動(dòng)變電站的產(chǎn)量來(lái)分析。該產(chǎn)品的用途是在煤礦井下對(duì)低壓電網(wǎng)進(jìn)行集中無(wú)功功率補(bǔ)償，它與礦用變壓器和移動(dòng)變電站配套使用，有多少臺(tái)變壓器和移動(dòng)變電站就需要配多少臺(tái)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置?，F(xiàn)在全國(guó)有近30 個(gè)企業(yè)生產(chǎn)礦用變壓器和移動(dòng)變電站，每個(gè)企業(yè)的年生產(chǎn)規(guī)模一般為200～500 臺(tái)。生產(chǎn)最多的是鹽城變壓器廠，年生產(chǎn)約2 000 臺(tái)；中電電氣公司年生產(chǎn)約1 000 臺(tái)；長(zhǎng)沙順特變壓器廠年生產(chǎn)500 多臺(tái)?，F(xiàn)以25 個(gè)企業(yè)每個(gè)企業(yè)平均350 臺(tái)產(chǎn)量來(lái)計(jì)算，全國(guó)年產(chǎn)量為8 750 臺(tái)。其次，從全國(guó)機(jī)采、綜采工作面和機(jī)掘工作面的數(shù)量來(lái)分析。現(xiàn)在還很難準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出這個(gè)數(shù)字，但可從上世紀(jì)90 年代后期我國(guó)國(guó)統(tǒng)煤礦的數(shù)量來(lái)分析。當(dāng)時(shí)國(guó)統(tǒng)煤礦有100 多個(gè)礦務(wù)局，按平均每個(gè)局有15 個(gè)機(jī)采和綜采工作面、有12 個(gè)機(jī)掘和綜掘工作面，平均每個(gè)工作面配置3.5 臺(tái)移動(dòng)變電站（一般是3～4 臺(tái)，最多有6 臺(tái)），每個(gè)綜掘工作面配置1臺(tái)移動(dòng)變電站。這樣，僅國(guó)統(tǒng)煤礦在用的移動(dòng)變電站就有6 450 臺(tái)，這個(gè)數(shù)字還不包括當(dāng)時(shí)的地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦的用量。從以上分析可以看出，礦用隔爆型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置若普遍推廣應(yīng)用，約有7 000 臺(tái)的市場(chǎng)需求潛力。

市場(chǎng)發(fā)展前景的有利因素不言而喻。目前，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、企業(yè)節(jié)能降耗等無(wú)不推進(jìn)著新產(chǎn)品、新技術(shù)的發(fā)展，而這種節(jié)能產(chǎn)品毋庸置疑具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，還有廣闊的市場(chǎng)保證。若礦用隔爆型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置普遍推廣應(yīng)用，市場(chǎng)潛力非常巨大[3]，而且潛在市場(chǎng)規(guī)模也非常龐大。我省煤炭企業(yè)2010 年煤礦兼并重組整合后煤礦企業(yè)1 000 余家，有近800 家企業(yè)正在進(jìn)行整合后的施工建設(shè)，后期將陸續(xù)進(jìn)行工作面的配套，礦用隔爆型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置潛在市場(chǎng)需求量特別巨大。據(jù)測(cè)算，該裝置在未來(lái)的5 年內(nèi)，全國(guó)500 家先進(jìn)大型企業(yè)中至少有10%推廣應(yīng)用該產(chǎn)品，按每個(gè)大型企業(yè)至少需求10 套計(jì)算，僅此一項(xiàng)全國(guó)就需求500 套。對(duì)于全國(guó)15 000家中型企業(yè)來(lái)說(shuō)，如有10%推廣應(yīng)用，每個(gè)企業(yè)至少需求1 套，則又需求1 500 套。僅此兩項(xiàng)全國(guó)近5年需求應(yīng)不低于2 000 套。據(jù)此推算，我國(guó)僅國(guó)內(nèi)平均每年需求量最少在400 套左右，而且隨著國(guó)家配電網(wǎng)改造工程的進(jìn)行，該產(chǎn)品將擁有更加廣闊的市場(chǎng)。

采用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，既貫徹黨和國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的方針政策，又能為煤炭企業(yè)降低能耗，節(jié)約開(kāi)支，有利于安全生產(chǎn)。對(duì)于地方而言，如果當(dāng)?shù)孛駹I(yíng)企業(yè)進(jìn)入礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置的生產(chǎn)，可為我省帶來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)而巨大社會(huì)效益和明顯的經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目投資回收期僅為5 年左右，保本起點(diǎn)低，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。該裝備生產(chǎn)線全部采用新工藝生產(chǎn)，工藝先進(jìn)、技術(shù)成熟，收益高，無(wú)污染物排放；原料易購(gòu)，價(jià)格低廉，產(chǎn)品成本低，利潤(rùn)高，市場(chǎng)廣泛。不但可以滿足省內(nèi)市場(chǎng)需求，還可以開(kāi)拓省外市場(chǎng)，如果進(jìn)入國(guó)外市場(chǎng)的銷售，前景更加廣闊。通過(guò)項(xiàng)目可行性的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析得出，本項(xiàng)目正常年產(chǎn)量為500 套，每套價(jià)格按30萬(wàn)元計(jì)算，正常年銷售收入為15 000 萬(wàn)元，每年利稅6 105 萬(wàn)元，利潤(rùn)為4 200 萬(wàn)元，銷售凈利潤(rùn)率為28%，可見(jiàn)本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較好，投資效果較好，能為企業(yè)增加較大的利潤(rùn)，投資回收期短，有較好的盈利和一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。如果建設(shè)年產(chǎn)800 套礦用防爆型零切換無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置項(xiàng)目，對(duì)發(fā)展民營(yíng)經(jīng)濟(jì)和振興地方經(jīng)濟(jì)具有十分重要的意義。

[1]王金和.BBW1 系列礦用隔爆型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2009（08）：25.

[2]馮春.煤礦井下無(wú)功補(bǔ)償裝置及其應(yīng)用前景[J].煤炭科技，2008（02）：68-69.

[3]張銀寶.淺談煤礦井下供電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2008（05）：126-127.