煤矿供电系统常用节能降耗技术研究

刘凤清

（吕梁市能源信息调度中心（吕梁市节能监测中心），山西吕梁 033000）

1 煤矿供电系统运用节能降耗技术的意义

煤矿企业生产量大，环节复杂，因此消耗的电能较多。长期以来，煤矿供电系统存在很严重的电能损耗问题，给煤矿企业带来了很大的经济负担，并且还可能引发一些用电安全隐患。

为此，须在煤矿供电系统中运用节能降耗技术，并且要始终遵循绿色节能环保的理念，既实现环保，又达到对电能消耗的有效控制。

（1）可改善煤矿供电系统中的一些原始设计不足，减少不必要的日常用电损耗，进而提高煤矿企业整体的电能利用率，为煤矿企业的经济效益提高带来帮助。

（2）可以提高整个煤矿供电系统的安全性和使用寿命。节能降耗技术对其中的一些能耗问题进行了改进，也就使得一些设备的性能更优化，当整体的供电系统性能都达到优化时，会有利于整个煤矿供电系统的自身安全以及其安全使用，从而提高其使用寿命和安全可靠性。

2 煤矿供电系统常用的节能降耗技术

2.1 使用和用电功率相匹配的变压器

煤矿企业用电量巨大，因此很多企业在选择变压器时，会选择一些大容量的变压器，但变压器容量过大的一个显著问题就是电能浪费，这是因为变压器的负载不能充分利用其容量。为此，煤矿企业可以根据实际的生产情况，选择并使用和用电功率相匹配的变压器，减少一些损耗。一般情况下，在配电变压器的电压高于正常运行范围的5%时，电能损耗会增加15%；当电压高于正常运行范围的10%时，则电能损耗会达到50%。由此可见，煤矿供电系统想要实现节能降耗的目的，一定要使用和用电功率相匹配的变压器，保证变压器的稳定运行。

2.2 合理运用变频调速设备

我国很多煤矿企业发展较早，现有的一些机电设备能耗较大。合理运用变频调速控制技术可以改善供电设备的使用性能，也能够达到节约电能减少损耗的目的，还可以延长机电设备的使用寿命，在设备维护费用上也可以降低。使用变频调速设备后，煤矿供电系统的电机在启动时，会变成软启动模式的工作，这个过程中不会造成很大的启动冲击电流，可以减少煤矿供电系统启动时的线路损耗，同样可以达到节能的目的。

常见的变频器调速方法如下。

（1）变极对数调速方法，专门针对笼型电动机的调速方法。通过改变定子绕组的接线方式，使定子的极对数发生变化，来达到调速的目的。其优点是稳定性较高、效率较高，且接线简单、操作简便、容易控制等，缺点是极差较大，难以获得平滑的调速效果，需要搭配其他设备使用等。

（2）串级调速方法，专门针对绕线式电动机的调速方法。通过在电动机转子回路之中串入可调节的附加电势，来改变转差，实现调速目的。其优点是高效率、低损耗，缺点是容易受谐波的影响。

（3）绕线式电动机转子串电阻调速方法，主要针对绕线式电动机的调速方法。通过在转子回路串入附加电阻，进而加大电动机的转差率，达到降低转速的目的。优点是设备较简单，易于操作和控制，缺点是损失的转差功率转化成了热量，消耗在了附加电阻上。

（4）定子调压调速方法，通过改变电动机定子两端的电压，从而产生出一组不同的机械特性曲线，达到调速的目的。优点是线路简单，易于控制，缺点是机械效率较低。

（5）电磁调速电动机调速方法，通过改变转差离合器的直流励磁电流，控制离合器输出的转矩和转速，达到调速目的。优点是结构和控制较为简单，稳定可靠、无级调速，缺点是效率较低。

（6）液力耦合器调速方法，利用液力传动装置，使泵轮通过一定量的工作液，带动涡轮一起旋转，达到调速目的。优点是尺寸小，容量大，结构简单，工作可靠，便于维修，造价较低。

2.3 调整皮带开机顺序

皮带系统是煤矿供电系统的重要组成部分之一，调整皮带的开机顺序可以达到节能降耗的目的，这种方式较为绿色环保。可以通过把逆煤流开机变为顺煤流开机来减少皮带空运转的情况。顺煤流启动方式是在煤源出煤时，从煤源侧向外依次启动皮带机、刮板机等运输设备，最终完成整个输煤线路设备启动的运行方式。这种启动运行方式充分利用了机电设备在启动时间上的差额来节约电能，极大减少了皮带机、刮板机等机电设备的空运转时间，也减少了机械磨损、设备故障率，从而减少了设备维修费用，进而降低煤矿企业的生产成本。

3 煤矿供电系统运用节能降耗技术的注意事项

3.1 加大宣传力度

煤矿企业的用电量较大，如果长期浪费，会给煤矿企业带来较大损失。因此，对于煤矿供电系统的用电，一定要加强节能降耗技术的宣传力度，让所有员工树立节约意识，营造浪费可耻、节约光荣的良好氛围，使得煤矿企业的全体员工逐渐养成良好的节约习惯，在生产中从自身做起，从小事做起，不用的电源和设备及时关闭，熟练掌握常用的节能降耗技术原理和使用方法，积极参与企业的节能降耗改革工作，并主动做好企业的各项节能降耗要求，构建节约型企业，进而为建设节约型社会发挥作用。

3.2 实行煤矿供电系统智能化监控

互联网技术、大数据技术以及人工智能等技术的飞速发展，使得企业在很多方面实现了智能化管理。煤矿供电系统在运用一些常用的节能降耗技术时，也要实行全面的智能化监控，实时掌握煤矿企业用电，也保证煤矿企业用电的安全。当出现问题时，智能化监控系统还可以自动判别和报警，从而及时处理问题，保证生产顺利进行。通过实时监测煤矿企业的总用电量、最大需求量等情况，又可以助力于节能降耗技术的高效实用。

3.3 对生产环节的电能进行有效管理

在煤矿企业中，生产环节要消耗大量的电能资源，因此在这个环节使用节能降耗技术是十分必要的。要合理安排煤矿供电系统检修维护的时间，及时清除供电线路中存在的障碍，尽量缩短检修维护花费的时间，提高检修工作效率和质量，减少由于停电带来的经济损失。对于设备的开机率要进行认真监督和考察，不使用设备时，要关闭电源，防止设备长期处于空转运行状态，这样既可以节能降耗，也可以减少一些不必要事故的发生。并且对于生产环节中的用电记录要定期抄表，及时进行报告，减少漏抄、估抄、不抄现象的出现，提高节能降耗技术应用的效果。

3.4 加强煤矿用电计量考核

在煤矿供电系统中运用节能降耗技术时，对于用电计量要进行考核，以便发现问题时可及时解决。在进行煤矿用电计量考核过程中，要对地面和井下的各个生产用电地点的所有电能计量设备进行统计，并结合作业中机电设备使用频率和功率等情况，对各生产部门实行以一定时间（如以月为单位）的电耗定额承包管理制度，要制订出科学合理的奖惩制度，促使节能降耗技术在煤矿供电系统中得到更充分的利用。具体流程如图1所示。

图1 煤矿用电计量考核

4 结束语

节能降耗技术的运用不仅可以降低企业的成本，还可以减少对环境的污染。在煤矿供电系统常用节能降耗技术对策中，可以通过使用和用电功率相匹配的变压器、合理运用变频调速设备、调整皮带开机顺序等措施来实现，同时，要加大节能降耗技术运用的宣传力度、实行煤矿供电系统智能化监控、对生产环节的电能进行有效管理、加强煤矿用电计量考核等来充分保障节能降耗技术的应用效果，最终实现节能环保的企业发展目标。