选煤厂供配电系统节能分析及方法探讨①

秦 蕊

(冀中能源股份有限公司邢台矿，河北 邢台 054021)

选煤厂供配电系统节能分析及方法探讨①

秦 蕊②

(冀中能源股份有限公司邢台矿，河北 邢台 054021)

分析了选煤厂供配电系统中影响功率消耗的主要因素，并结合邢台矿洗煤厂扩能改造实际，总结了一些行之有效的节能措施。

选煤厂;电气设备;损耗;节能

我国是能源短缺的国家，但能源浪费却很严重，无论是供配电系统或者是用电设备，都存在着节能的巨大潜力。在供配电系统设计中选用节能产品，实行节能措施，是建设能源、资源节约型社会的需要。随着新型现代化矿井产量的增加，选煤厂的生产能力也相应增大，这就要求我们在进行选煤厂供配电设计时，一定要做到既满足生产用电的要求，又要设计选型合理，以避免长期经营费用的浪费。

邢台矿选煤厂由于发展需要自2009年4月始进行扩能改造，新建150万吨生产系统，于2009年12月26日一次带煤试运转成功。在此过程中尤其是设计阶段，同设计院一起讨论研究，学习到了在供配电系统范围领域的很多很好的经验，结合现场实际情况及知识做了简单的总结。选煤厂供配电系统设计原则是简单可靠、操作方便，应根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计，变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径、减少线路损耗。

1 变压器的节能

变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。变压器节能的实质是降低损耗、提高运行效率。针对洗煤厂具体有以下几项措施:

1)选用新型节能变压器。如S9、S10、S11等，它们采用高导磁的优质冷轧晶粒取向矽钢片，可减少铁芯涡流损耗及漏磁损耗。

2)合理选择变压器容量及台数。应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区。对车间内停产后仍不能停电的负荷，宜设置专用变压器。

2 三相四线系统的附加损耗

当三相四线系统三相负荷不平衡时，必然会产生附加损耗。初步估算若三相负荷不平衡度为10%时，同等负荷变压器铜损耗和线路损耗可增加30%，这是一个不容忽视的问题。

3 低压配电系统的优化

提高功率因数和实现无功就地平衡是电网降损节能的关键。提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。无功补偿是提高功率因数和改善系统电压质量的重要手段。

1)减少供配电设备无功消耗，提高自然功率因数。可通过以下方法实现:合理安排和调整工艺流程，改善电气设备的运行状态;合理使用异步电动机及变压器，使变压器经济运行;限制电动机和电焊机的空载运转;条件允许时，用同等容量的同步电动机代替异步电动机。

2)优化动态补偿。目前邢台矿洗煤厂大多采用节能日光灯照明及空调等感性用电设备。功率因数较低，采用性能好的小型动态无功功率补偿装置，并安装于各集中供电箱内，就可构成新的动态补偿优化方案，采用这种改进措施后，对于变压器至各集中配电箱这段线路的损失能得到有效补偿，线路损耗明显降低。

3)采用静电电容器进行无功补偿。如高、低压电容补偿相结合;分散与集中补偿相结合;固定与自动补偿相结合。

4)就地补偿。就地补偿是比较科学的无功补偿方式，采用自动控制装置可提高线路功率因数，达到无功补偿优化及动态管理的目的，是理想的节能降耗方法。

4 电动机的节能

三相交流异步电动机作为动力设备，应用广泛。在运行中不仅消耗有功功率，也需要无功功率，属感性负荷，功率因数较低，一般为0.76—0.89，属耗能设备。对它进行无功功率补偿具有增容、节能等优点，经济效益显著。在邢台矿洗煤厂负荷中异步电动机所占的比重较大，是主要的无功负荷。降低异步电动机的无功损耗，提高异步电动机的功率具有重要意义。具体措施:

1)除了就地电容器补偿以减少线路损耗外，主要是减少电动机轻载和空载运行.

2)采用变频器以及软启动器控制实现电动机的节能目的。变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速，与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率，从而节省电能。目前邢台矿洗煤厂大功率电机及主要设备的电机均采用变频启动和软启动器启动

3)采用提高电动机的自然功率因数的办法降低电能损耗。电动机的负载率与功率因数有着密切的关系。“大马拉小车”、轻载运行是造成电动机自然功率因数偏低，耗用无功比例较大、损失电能增加的重要原因。因此合理选择电动机容量，使之与机械负载功率相匹配，提高电动机的负载率，是改善自然功率因数的有效办法为此，可以校核电动机容量是否与机械负荷相匹配。

5 照明的节能

照明节能设计就是在保证不降低照明质量的前提下，最大限度地利用光能。邢台矿洗煤厂的节电方法如下:

1)采用高效光源及高效灯具。邢台矿洗煤厂的厂房内均采用金属卤化物灯高效气体放电光源，已经不采用大功率白炽灯。

2)厂房内采用分层、分区控制方式。分区控制可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需要照明的地方不亮灯，有利于节电。

3)在窗边或人不经常去的地方单独设置照明开关，以利于节电。

4)照明电源线路采用三相四线制供电，以减少电压损失。

6 低压电器的节能设计

低压电器是组成电气设备的基础元件，每件低压电器所消耗的电能并不大，一般仅数瓦或数十瓦，但由于用量大，所以总的耗电量也是很可观的。因此采用成熟、有效、可靠的节电型低压电器是节电工作中不可忽视的部分。

1)信号灯宜采用高电压小功率灯泡、发光二极管芯群组装成的信号灯。

2)应用交流接触器的节电技术。将交流接触器操作电源系统由原来的交流操作改为直流吸持，可省去铁芯和短路环中绝大部分的损耗功率，从而取得较高的节电效益，一般节电率可高达85%，此外，还可降低线圈的温升及噪声。

7 结束语

供配电系统的节能工作不但可以减少电费支出，挖掘配电设备供电能力，而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利，因此应引起每个人的关注，只有这样也才能全面提高企业的效益。

［1］ 吴志红.浅谈电动机的节能措施［N］.中国电力报，2002

［2］ 王磊，中压供配电系统微机型母线综合保护的原理研究［D］，合肥工业大学，2003

［3］ 周富明，攀钢供配电系统电力谐波分析及其抑制技术研究［D］，重庆大学，2003

Analysis and Discussion on Provide Electric Energy System Conservation of Preparation Plant

QIN Rui

(Jizhong Energy Co.ltd.，Xingtai Hebei 064021)

This article analyzes systematically and comprehensively various kinds electric loss source of coal preparation plant，and combine the convention of xingtai coal preparation plant，puts forward pointed the specific measures of the energy conservation and reducing consumption.

Coal preparation plant;Electrical equipment;Loss;Energy conservation

TM715

A

1672-7169(2012)03-0074-02

;2012-04-12

秦蕊(1980-)，女，河北邢台人，大学毕业，邢台矿洗煤厂电气工程师。