矿山电气节能技术及其应用研究

许碧珠

【摘要】矿山生产的主要能源依靠的是电力，电力对其有效地发展起着决定性作用，对于矿山来说，今后的目标主要做到降低电耗的成本，节能环保。因此，我们通过对电力中的电气节能的设计原则以及对节能变压器、节能电动机、高效拖动设备、低压就地无功动态补偿以及绿色照明等多种电气节能降耗技术的运用进行了探讨、分析和对矿山企业产生的经济效益。

【关键词】电气节能设计 电气节能降耗技术 应用与研究

1电气节能技术设计原则

电气节能设计要根据矿山企业的实际需要为原则，不能以损害其使用需求为代价，为节能而节能，盲目的增加投资。因此，电气节能的设计要遵循以下原则：

1.1根据实际经济效益为原则

电气节能的设计首先要考虑其自身的经济效益，在其经济效益下，对其进行分析，对在节能设备上，材料上的合理选择和运用。对节能减下来的资金有效地回收和运用，可使矿山企业效益进一步提高。

1.2节省能量

在电气节能设计中，其重点在于节省无谓消耗的能量。在设计时，要根据矿山的结构，来控制其能量的消耗，和对节能采取相应的措施。例如：在变压器的功率损耗，电能传输线路的损耗都是无用能量，所以节能设计要以满足功能、经济合理、技术先进为原则，控制技术使其耗用降低。将节能技术合理的应用到矿山的实际工作中。

2电气节能降耗技术的实施和运用

2.1节能变压器的运用和改造

我国在电力节能方面一直较为关注，其中变压器在不同阶段，经历了不同的发展历程。对各类变压器进行合理选择，尤其是那些量大且面广的配电变压器，想要做到经济化的运行，开发其巨大的节约资源潜力，造就可观的经济效益。例如，20世纪80年代中期，我国政府强制性地淘汰正在电网运行的JBl300-73和JB500-64标准的高能耗变压器，而使用S7系列低损耗配电变压器，从1998年开始，我国政府对城乡电网改造的加大推广力度，将S9系列配电变压器取代s7配电变压器。经实践证明，新产品比老产品在空载损耗上，降低了约8％～15％。目前我国S9型产品成为市场主流，而S11节能型产品正在研发，并在不久后取代s9。据统计，各级变压器运行中消耗的电能约占总发电量的5％。

对此某矿山企业对变压器进行了换代改造，根据国家的标准和变压器的使用目录，将现运行的29台，容量为12580kVA；经改造将SJ-50型更新为SCB型，将4030kVA更新为SI1型。经更新改造后，节能的效果有了很大的提高，表现为在宅载损耗上比原变压器低30％一40％，空载电流低80％～90％。在变压器的年电能损耗与其铁损与铜损正相关，根据损耗的公式来看，例如，以SL7-630／10S11-630／10为例：SL7铁损为l400W而sll仅为910W，后者仅为前者的72%，节电率高达48％，节能效果较为明显。

2.2电动机的更新

在我国“十一五”期间，对节能工程的相当重视，其中电机系统的改造就被列入了十大重点之一，目前，我国电机系统在节能方面，比发达国家还有一段距离，比如说在电机的平均效率上就低了4～6个百分点，在系统运行效率上又低了30个百分点。由此可见，我们在电力系统的节能上还存在很大的改造空间。例如，某单位，运行的电动机总数为220台，容量6378.7kW；其中，40余台（2564kW）属于低效电机，按国家要求要进行淘汰，因此我们将其更新改造为Y型电机。经改造后，其节电效果显著，再电机效率上提高了6.5个百分点。

3高效拖动设备的更新

3.1变频器的装置改造

针对矿山节约能源的措施中，由于变频器可以动态调节功率的因数，为此我们将矿用风机与水泵（含渣浆泵）电机均配置了变频器，使之低频大转矩平稳启停与运行，从而达到节约能源的效果。

3.2软启动装置改造和成效

（1）实践表明，软启动设备比以往的电机直接启动或Y／D启动利大于弊，表现为，软启动设备在电机启动的电流上，要求从零开始，其最大值要低于额定电流，在一定程度下对电网的冲击和对供电容量的要求有所减轻，对设备和阀门的使用年限有所延长，在设备的维护费用上也节约了不少。而启动电流是额定电流的5-8倍，不仅对设备和供电电网产生了重大冲击，还大大提高了电网的容量，不利于节约成本。

（2）经有关实用检测数据来看，我们将15台矿用磨机与皮带机等电动机由原先直接启动，配置上软启动补偿控制装置后，使本供配电系统节电2％。

3.3无功补偿的设计和功效

在无功补偿的设计原则表现为：高、低压电容器补偿相结合、固定与自动补偿相结合、分散与集中补偿相结合。由于矿区比较分散，导致供电距离长，35／10kV变电所高压无功补偿效果差电压质量差，损耗较大。因此我们将35／10kV变电所改为具有无功补偿兼滤波功能的FC装置，还配置了低压电容就地补偿装置。使功率因数由0.72提高到0.82，因而就地安装无功补偿装置，可有效减少线路上的无功负荷传输，达到节能效果。

3.4绿色照明

我们国家是提倡绿色环保的国家，而矿区照明多为高压汞灯及白炽灯，其耗电量大，寿命短，发光面积小，光照不均匀，使用不当还会引起瓦斯爆炸，对矿山的安全生产造成了隐患。例如，有关资料显示，高压钠灯比高压汞灯节电率高37.5％，紧凑型荧光灯比比白炽灯节电75％，而矿区及居民照明用电353.5kW，约占全矿用电的6%，可见在进行改造装置后，节电率可达30％～50％，体现了节能装置的优越性。

4电气节能改造技术的意义

电气的节能改造潜力很大，在改造项目的实施中，企业在设计中考虑可行的技术措施，使企业完成节能减排目标，同时，在选用节能的新设备上，从对其原理、性能、效果进行了解，从技术、经济上进行比较，其目的在于对提高用电设备的效率，企业产能的扩大，企业成本的降低，使企业的用电安全得到保障，真正达到有效节能的目的。

参考文献：

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