关于煤矿供配电系统节能降耗措施的研究

摘 要：笔者在简要总结了煤矿供电系统现状的基础上，介绍了煤矿供电系统线损的类型，并对对煤矿供电系统中常用的节能降耗技术和管理措施进行了分析研究。期望能够通过本文帮助煤矿企业大大降低运营成本，达到节能降耗、提高经济效益的最终目的。

关键词：煤矿机电设备;供电系统;节能降耗;管理措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.089

受在建设时期技术水平和综合投资资金的限制，如今随着煤矿企业规模和能力的进一步扩大，导致现煤矿供电系统的负荷能力不断增加。煤矿供电系统供电电压低、电压等级多、经济供电半径超出合理范围等问题，需要采取适当的节能技术措施、降低现有供电系统的实际负荷等方式去解决。而提高煤矿供电系统的电能质量的可靠性，降低单位采煤能耗率，也成为提高煤矿企业经济效益的必做之事。

1 煤矿供电系统线损类型

1.1 技术线损

技术线损是指线路或设备在传输和分配过程中，由于线路或设备的阻抗以及线路或设备的功耗而引起的功率损耗或空载损耗。采用先进的节能技术措施和设备，提高供电系统的供电效率，可以降低煤矿供电系统的功率损耗。

1.2 管理线损

管理线损是指煤矿供电系统管理中的差错、误操作、漏报、统计误差等原因造成的电力损耗，尤其是在电力计量数据的统计管理的过程中。对于这一问题，可以采取措施改进煤矿供电系统的管理、减少和完善电能计量管理系统等措施，避免或是减少电力损耗，达到提高煤矿企业经济效益的目的。

2 煤矿供电系统的节能降耗措施

2.1 合理设计供电系统

（1）根据煤矿供电情况，合理确定煤矿供电电压和电源线路的运行方式，以满足当前煤矿和电力工业的需要，以降低供电线路的损耗。

（2）矿井地压和地下高压应为10kV电压。当负载、线路长度、材料和负载功率因数相同时，10kV电压比6kV电压的工作电流低1.67倍，10kV供电线路电能损耗比6kV供电线路电能损耗低2.78倍。所以我们可以得出，采用10kV电压电源有利于节约能源，提高煤矿经济效益和长期安全生产。

（3）为了降低线路网的功耗，采用10kV电压穿透电力負荷的集中区域，缩短配电半径。根据地面工业现场的布局，合理选择配电点，联合建设辅助变电站和大容量设备车间。即减少配电设备数量，缩短配电线路长度，减少线路损坏，减少施工面积。

（4）对于二次、低压供电的变电站，高压侧可采用线路变压器组布线，减少了高压开关设备的数量，减少了施工面积。

（5）对于用于竖井开发或短轴开发的地下电源，可以使用电缆将主变电所10kV侧的电源直接引导到地下主变电所;对于具有主副井或副井的矿井或井下主变电所，可以使用电缆将长钻孔打开变电站，远离地面上的主变电站，在下部铺设的供电线路可以直接送往主变电站或在地面以上的变电站，高压架空线路和电缆将沿着井眼送往主变电站或采矿场。这种方式方式减少了输电线路的长度，同时也减少了铜消耗和电力损耗。

（6）由于煤矿供电安全要求的特殊性，变压器容量相对较大。在设置二次低压配电变压器或架空抽运变压器时，可以交替运行两个不同容量的变压器。为了能够承受电力负荷，根据季节或电气设备的变化，从而节约变压器的能耗。

2.2 供电设备的合理选择

优先选用节能效果好的设备，采用先进的节能技术和配电设备。

（1）变压器是配电系统中的重要设备。煤炭变压器的选型应满足低损耗变压器的二级以上节能标准，实现节能降耗。

（2）建筑照明灯具可以采用配备高品质、节能、高色度的光源，以及高品质的发光器和大功率电子镇流器，以节省电力;井下的主要道路照明灯具采用防爆节能的荧光灯;室外照明采用光电自动控制装置，根据室外光线自动调节，灯具以高压钠灯为主，因为高压钠灯发光效率高，能够实现室外照明区域控制。

（3）介绍动态无功补偿技术，采用局部和集中动态无功补偿方法，建立10kV侧煤矿主变电所和各车间变电所低压侧的集中补偿，并设置大功率设备的就地补偿。为了降低输电线路或电力变压器的损耗，抑制高次谐波，降低无功损耗，提高功率因数，提高供电系统的供电质量，降低供电成本，维护部分机电设备，提高其使用寿命，确保煤矿安全生产。

（4）采用变频装置，对于大功率、大负荷变化的井下设备，采用变频调速，达到平稳启动、节能的目的。

2.3 加强配电系统管理，促进节能降耗

正确的功率测量不仅是降低线路损耗的基础，也是评估技术经济指标的基础。供销管理部门应计算线损数据，并与实际情况进行比较，以求得较为合理的线损指标。这些指标应按年度、季度、月度分配给基层部门，并纳入经济责任制的考核。做好月线损和年线损曲线，掌握系统有功功率、无功电流、功率因数、电压、线损等数据和变化情况，以求更好地适应未来一年负荷的增加，为提高电能质量、系统经济运行、减少安全隐患提供理论依据。定期检查和校验电能表，及时调整功率比，减少功率测量装置的综合误差。对于电度表的关键部位，尽量使用先进的全电子静电计，并推广集中抄表制度。定期分析线损情况，按区域、部位、电压等级等方向对线损进行统计。分析电压无功工作中存在的问题，提出改进措施，确保线损指标的完成。同时也可以安装电能检测系统，合理调度企业用电，加强煤矿用电管理，实行峰谷分时供电，避免用电负载率过大导致安全问题的产生。加强电力设备及变压器部件的维护、维修和监督，建立定期的维护记录和归档机制，确保变压器等部件随时调整到最佳状态，实现提高功率和节能的目标。

3 总结

除了上述所提及的措施外，企业还应投入更多资金，加强煤矿供电系统的技术改造，特别是大型、大功率的机电设备，要对它们定期进行检修管理系统，确保设备的高效稳定运行。并且，在日常维护和维修过程中，必须加强设备的维护、润滑等管理，以保证煤矿供电系统中机电设备能够处于良好的工作状态，达到节约能源的目的，并能够有效提高煤矿企业采煤作业的经济效益。

参考文献：

[1]左丽君.煤矿供配电系统节能降耗措施探讨[J].现代商贸工业，2016，37（16）：184-185.

[2]赵欣欣.煤矿供电系统常用节能降耗技术措施探讨[J].科技与企业，2012（08）：149.

作者简介：马晓琴（1971-），女，陕西神木人，大专，工程师，研究方向：电气自动化。