矿井供电系统优化探索

张琳娜

摘 要：矿井是煤矿生产的重要渠道，而煤矿是能源消耗的重要资源，矿井的整体消耗能源是很大的，因为当前很多的煤矿是为倾斜工作面来采集煤矿，开采煤矿的方法存储条件等的不同，其煤矿采集单位能源的消耗也就跟着有一定的差异了。煤矿开采是层次递进的从近到远、从浅到深的一个过程，其电力能源的消耗可见不一般了，在采矿过程中煤矿企业使用的电能都是些较为高能消耗大功率的电能设备，如通风排水，提升运输等主要的电能设备所消耗的能源比重是很大的，调查数据显示，这些耗损占原煤矿的生产总能源消耗的成本约为2/3。

关键词：矿井供电；节能优化；供电系统；策略

随着科技的发展，矿井的开采能源的技术更进一步，而相对要使用到的设备所消耗能源的也就跟着提升了，这对于矿业的节能优化有说是为一个严峻的挑战，为了实现我们的可持续发展目标，节能减排，对此进行了矿业供电系统优化的探索。煤矿已是我国重点的消耗能源的行业之一了，电能的成本占煤矿生产2/3及以上，矿产业的节能问题已是煤矿行业要及时解决的重要问题，矿井节能优化的管理改造是势在必行的。

一、矿井供电系统的概述及研究的意义

电力电系统是实现电能的变换输送、生产分配、用电功能的各类设备设施能按照技术及经济的要求有机的结合组成一个完整系统。而供电系统是电力系统的组成部分之一，其关系到电力系统的后面两个重要的环节。我国在矿业的生产上高度的重视，企业矿业的作业环节复杂，其作业供电的电能消耗是巨大的，供电系统的安全可靠性直接影响到矿井生产的安全及矿工的人身安全。提高矿井供电系统的安全可靠性是当前矿业发展的阻力难题。

二、矿井供电系统优化策略

（一）对于矿井地面供电系统的优化

矿井地面的供电电力要能实现得了二级负荷双回路的供电，还有地面的装运系统、暖通空调、矸石运输系统等二级负荷，增加可靠性与灵活性，用电需注意区分如办公供电要与矿产的供电分开，减少不必要的影响，办公供电和生活的供电可用专门的线路与变压器来维持，减少停电断电的规律，同时延长供电设备及电器使用设备的使用寿命。

（二）供电系统的矿井井下电源优化

首先要采取双回路或其他的供电模式以减负变电所在供电负荷时的停电时间，同时增加电源设备的供电能力，这样有利于煤矿开采时的安全作业，让供电变得更灵活，供电的电源线路应要全线的避雷设备减少因雷击造成了的不必的损失，降低生产过程中所造成的电源供电不足的影响。其次，以免矿井的辅助运输设备与采掘供电交叉相互影响，要将开采和挖掘的供电分开，这样规范了采取变电所电源的供电，也减少了辅助运输设备在作业过程中的电源供电交替影响。高效的避免”井下停电影响一片”的混乱，所以要专门的配电开关、移动变电站和专门的变压器等互相独立互不影响。

（三）矿井供电的主变压器

矿井在作业的过程中要注意各供电电力变压器的三相负载要保持平衡，负载合理科学的分配，并应该选择高导磁质量保障冷轧晶粒取向硅钢片和新时代工业节能变压器，注意磁场方向要保持一致性，减少涡流的耗损。产业项目的地面要选择的变压器必须符合《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》和《电力变压器能效限定值及能效等级》的相关规定，并建议使用耗损低的变压器。

三、作业过程中供电电力的节能优化

（一）供电的电动机、电气等的节能优化

矿井供电应该都要选择使用高效率的电动机，而且较大型的要选择使用变频调速系统，使得在降低负载可以自动的调节，提升电动机的载轻效率达到节能优化的目的。在选择电气设备时，如软起动器时要针对与矿井开采挖掘、运输系统负荷比较大的设备均可采用。由于它是有起动时间的，所以要逐步去调节控硅导通角，及时控制电压的变化。投入运转的时候时可对电压进行连续性的调节，起动平稳到起动完毕，能达到矿井供电的节能优化的目标。

（二）矿井供电的用电功率因数弥补

矿井供电时选择使用无功功率的柔性自动去补偿，须将该系统功率因数弥补到0.95以上，也就是变压器和高电压用电设备的无功功率都是由高电压电容器来弥补，其他作为分配，采用固定式与自动的弥补相结合，运作小的使用固定式，运作变动较大的就采用自动。在矿井的井下推广采用的是矿用的隔爆型的动态无功弥补装置，是与井下供电系统的矿用的隔爆型变电站、干式变压器并联使用的，是集中式的一种补充，也可在作业过程的供电变压器使用2次的单独弥补。电网的功率因数补充，可降低供电变压器和输送线路的消耗，从而提高供电效率，并完善了矿井的供电环境及节能降耗的作用。

（三）矿井的供电设备系统需改造更替

针对矿业作业相关设备的探究，防爆型的智能真空开关的技术逐渐的创新发展，矿井的供电系统开关设备已实现了智能数字开关高压集控自动化，矿井的安全化装备达到了本质的水平，随着设备的不断更替创新，使得变电站的供电系统安全保护得以提升，设备进行了智能保护化、自动化改造，提高了矿井供电设备系统的整体性能。

四、结束语

随着科技的高速发展能源使用率逐渐的增加，使得了供电的电力能源的价格也在逐渐的提升，不但增加了矿业生产的供电成本，也带来了矿业的沉重经济负担。我国高度重视对于能源的使用节能减排的技术，对于矿业生产的企业来说，一定要加强对低耗节能优化的强制管理，矿业的改造挖掘精细管理的措施，加强改进，探索创新，积极的采用新型工艺来控制降低供电用电的成本，为建设美好的绿色节能优化的现代化高效高产的矿井而努力奋斗。

参考文献：

[1]吴钊.在互联网金融商业模式背景下的中小商业银行发展战略研究[D].西南财经大学，2014.

[2]杨春稳.矿井局部风机供电可靠性保障系统的研究[D].河北工业大学，2011.

[4]杨振兴，于学武.浅议煤矿井下供电短路保护[J].内蒙古煤炭经济，2015，12：22-23.