矿用隔爆型无功功率自动补偿装置应用前景

孙秉亮

（山西省煤炭规划设计院，山西 太原 030045）

0 引言

当前，我国生产能耗比世界平均水平高2 倍多，经济增长成本高于世界平均水平25%，单位GDP 平均能耗是先进国家的几倍之多。电网功率因数普遍不高，在煤炭行业、特别是井下采掘工作面更是如此。井下电网的功率因数非常低，一般在0.4～0.7。电网功率因数是指电网中的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数[1]。在电网的运行中，我们所希望的是功率因数越高越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。

1 矿用隔爆型无功功率自动补偿装置的特点

功率因数的高低对于电力系统发、供、用电设备的充分利用有着显著的影响。适当提高功率因数不但可以减少无功功率在电网上的流动，改善电压质量，降低中低压电网的供电损耗，充分发挥发、供电设备的生产能力，而且可以提高用户用电设备的工作效率，减少用户的电能损耗，为用户本身节约电能。采用无功功率自动补偿技术和装置，可保证井下电网的功率因数保持在0.95 左右，可节电10%～30%；另外，还可以改善电网供电质量，减少电压波动，对采掘工作面设备的启动、运行和矿井的安全生产大有好处。因此，做好无功补偿工作，提高各级电网的功率因数，降低电网的电能损耗，其社会及经济效益都是非常显著的。

矿用隔爆型无功功率自动补偿装置可用于具有爆炸性气体环境的煤矿井下，是井下供电系统中对无功功率进行分组式或个别式自动补偿的节能设备，是一种非常理想的节能产品，可对交流50 Hz、额定电压1 140 V 的供电系统，额定容量不大于电压1 140 V时1 250 kVA 的井下移动变电站、干式变压器或井下低压配电系统中无功功率进行集中式自动补偿。该装置能够实时跟踪井下供电系统的电气参数，根据设定目标自动投切补偿支路，补偿无功功率；同时还可治理谐波污染，有效改善电网电能质量，达到节能降耗的目的。矿用隔爆型无功功率自动补偿装置专门针对井下供电系统特点设计，防爆性能可靠，技术较为先进，具有完善的电气保护功能，可实现各种电器参数动态轮显，可对基波无功功率进行补偿，并具备治理谐波等功能，且便于安装、观察、检修、维护，控制器达到了国际电工较高的标准。

现在市场上该系列产品主要的生产商有哈尔滨晨光防爆电器有限公司、济源市科灵电器有限责任公司。哈尔滨晨光防爆电器有限公司的主导产品有BBW1-600/1140、BBW1-360/660、BBW1-200/1140、BBW1-106/660、BBW1-70/380 型矿用隔爆型无功功率自动补偿装置，济源市科灵电器有限责任公司的主导产品为ZBBW-120、200/1140 型矿用隔爆型无功功率自动补偿装置。这些公司生产的部分装置已运行在许多大型矿业集团中。矿用隔爆型无功功率自动补偿装置在许多矿业公司得到了较广泛的应用，其产品品质和节电效果也得到了业界的认可。国家发改委、国家环保总局在2007 年7 月联合印发的《煤炭工业节能减排工作意见的通知》中就特别规定：煤矿井下供电系统功率因数较低时必须使用无功功率自动补偿装置[2]，更为这种矿用节能设备带来了无限的生机和广阔的市场前景。

2 市场需求潜力和发展前景

随着我国第十二个五年计划的贯彻执行，煤炭行业的节能意识大大提高，各煤炭企业都在编制节能规划和落实节能措施。采用无功功率补偿是落实节能措施的主要手段之一。煤矿非常需要性能良好、运行可靠的矿用隔爆型无功功率补偿装置。我们可从两个角度直观地看到这种产品的市场需求状况。

首先，从矿用隔爆型变压器和移动变电站的产量来分析。该产品的用途是在煤矿井下对低压电网进行集中无功功率补偿，它与矿用变压器和移动变电站配套使用，有多少台变压器和移动变电站就需要配多少台无功功率补偿装置。现在全国有近30 个企业生产矿用变压器和移动变电站，每个企业的年生产规模一般为200～500 台。生产最多的是盐城变压器厂，年生产约2 000 台；中电电气公司年生产约1 000 台；长沙顺特变压器厂年生产500 多台。现以25 个企业每个企业平均350 台产量来计算，全国年产量为8 750 台。其次，从全国机采、综采工作面和机掘工作面的数量来分析。现在还很难准确统计出这个数字，但可从上世纪90 年代后期我国国统煤矿的数量来分析。当时国统煤矿有100 多个矿务局，按平均每个局有15 个机采和综采工作面、有12 个机掘和综掘工作面，平均每个工作面配置3.5 台移动变电站（一般是3～4 台，最多有6 台），每个综掘工作面配置1台移动变电站。这样，仅国统煤矿在用的移动变电站就有6 450 台，这个数字还不包括当时的地方煤矿和乡镇煤矿的用量。从以上分析可以看出，矿用隔爆型无功功率补偿装置若普遍推广应用，约有7 000 台的市场需求潜力。

市场发展前景的有利因素不言而喻。目前，国家产业政策、企业节能降耗等无不推进着新产品、新技术的发展，而这种节能产品毋庸置疑具有良好的社会效益和经济效益，还有广阔的市场保证。若矿用隔爆型无功功率补偿装置普遍推广应用，市场潜力非常巨大[3]，而且潜在市场规模也非常庞大。我省煤炭企业2010 年煤矿兼并重组整合后煤矿企业1 000 余家，有近800 家企业正在进行整合后的施工建设，后期将陆续进行工作面的配套，矿用隔爆型无功功率补偿装置潜在市场需求量特别巨大。据测算，该装置在未来的5 年内，全国500 家先进大型企业中至少有10%推广应用该产品，按每个大型企业至少需求10 套计算，仅此一项全国就需求500 套。对于全国15 000家中型企业来说，如有10%推广应用，每个企业至少需求1 套，则又需求1 500 套。仅此两项全国近5年需求应不低于2 000 套。据此推算，我国仅国内平均每年需求量最少在400 套左右，而且随着国家配电网改造工程的进行，该产品将拥有更加广阔的市场。

采用无功功率自动补偿装置，既贯彻党和国家关于节能减排的方针政策，又能为煤炭企业降低能耗，节约开支，有利于安全生产。对于地方而言，如果当地民营企业进入矿用隔爆型无功功率自动补偿装置的生产，可为我省带来长远而巨大社会效益和明显的经济效益。项目投资回收期仅为5 年左右，保本起点低，抗风险能力强，有很好的经济效益。该装备生产线全部采用新工艺生产，工艺先进、技术成熟，收益高，无污染物排放；原料易购，价格低廉，产品成本低，利润高，市场广泛。不但可以满足省内市场需求，还可以开拓省外市场，如果进入国外市场的销售，前景更加广阔。通过项目可行性的经济评价分析得出，本项目正常年产量为500 套，每套价格按30万元计算，正常年销售收入为15 000 万元，每年利税6 105 万元，利润为4 200 万元，销售净利润率为28%，可见本项目经济效益较好，投资效果较好，能为企业增加较大的利润，投资回收期短，有较好的盈利和一定的抗风险能力。如果建设年产800 套矿用防爆型零切换无功功率自动补偿装置项目，对发展民营经济和振兴地方经济具有十分重要的意义。

[1]王金和.BBW1 系列矿用隔爆型无功功率自动补偿装置的应用[J].矿山机械，2009（08）：25.

[2]冯春.煤矿井下无功补偿装置及其应用前景[J].煤炭科技，2008（02）：68-69.

[3]张银宝.浅谈煤矿井下供电系统无功补偿技术应用[J].山西焦煤科技，2008（05）：126-127.