金属矿山电气节能措施探讨

摘要：金属矿山的电气节能是一项系统性的工作，金属矿山的电气节能措施对于提升矿山运营安全性和减少资源浪费都有着重要的意义。文章对金属矿山电气节能的内容进行分析后，对于金属矿山电气的节能措施进行了分析。

关键词：金属矿山；电气节能；节能措施；矿山运营；资源浪费 文献标识码：A

中图分类号：TD63 文章编号：1009-2374（2016）13-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.072

金属矿山的电气节能措施能够针对矿山中电能消耗较多的设备进行有效的节能，可以在满足金属矿山生产要求的前提下合理地减少矿山的能源消耗，因此可以为提升金属矿山生产效率、经济效益、社会效益起到重要的助力。

1 金属矿山电气节能简析

金属矿山的电气节能是一项系统性的工作，以下从节能重要性、矿山供电系统、矿山节能原则、配电系统节能、降低线路损耗等方面出发，对于金属矿山的电气节能进行了分析。

1.1 节能重要性

金属矿山的电气节能有着很高的重要性。众所周知，金属矿山中有部分是新建矿山，而还有其他的矿山属于扩建改造的矿山。针对不同类型的金属矿山如何能够更好地节能，并且降低电能消耗，才是做好电气节能工作的关键。另外，金属矿山电气节能的重要性还体现在其自身的用电设备容量很大，但是用电设备相对又比较集中，因此这意味着只有根据金属矿山的特点才能够确定出优秀的电气节能措施。与此同时，由于近年来我国大力推行节能降耗的措施，并且将其上升为我国的基本国策之一，因此以节能措施的执行来促进节能技术、节电节能设备的不断进步也就有了很高的重要性。

1.2 矿山供电系统

金属矿山的电气节能需要在供电系统的基础性进行。通常来说，供配电系统的节能工作需要根据矿山的实际情况来进行。由于我国许多的金属矿山都处于较为偏远的地区，这导致了矿区距离上一级一次供电变电所距离都很远，因此可以将其视为供电的末端。另外，由于我国许多金属矿山的供电电压多为35kV或者是66kV，因此只有對于35kV或66kV的供电架空线路进行优化，并且按照用电负荷来较验电压降，才能够在减少线路损耗的基础上进一步满足电气节能要求。与此同时，由于通常的金属矿山年最大负荷利用小时往往会超过4000h，因此节能措施的执行可以在5年内收回成本，具有很强的经济性。

1.3 矿山节能原则

金属矿山的电气节能需要遵循基本的节能原则。矿山节能工作有着自身的原则。通常来说，金属矿山的主要用电设备往往会集中在选矿厂以及采矿部分上，这也导致了矿区总降压变电所的位置往往会靠近选矿厂和采矿部分。另外，在进行矿山节能的过程中有关人员还需要考虑变电所进出线方向，然后从电力电缆和架空线路的消耗及线路功率损失这两项原则来选择确定。与此同时，有关人员在进行矿山节能的过程中还应当努力地减少不必要的线损，从而能够在提高供电质量的同时进一步构成经济合理、运行可靠的供电网络中心。

1.4 配电系统节能

金属矿山电气节能的关键在于配电系统的节能。在配电系统节能的过程中，有关人员可以根据金属矿山用电负荷的特点来判断配电系统设计是否经济合理。工作人员在进行配电系统节能的过程中应当正确地构成配电系统，然后将变电所及变压器设置在选定的负荷中心，从而能够在合理地划分供电分区的同时更好地减少线路长度，有效地降低线路损耗。与此同时，工作人员在配电系统节能的过程中还应当着眼于实现电气节能的重要环节，从而能够在减少线损的同时进一步提升供电

质量。

1.5 降低线路损耗

金属矿山电气节能的最终目标在于降低不必要的损耗。首先，工作人员在降低线路损耗的过程中应当更加充分考虑其生产使用功能，然后在此基础上再进行选矿工艺流程的优化；其次，工作人员在降低线路损耗的过程中应当根据金属矿山的特点来确定合理的配电方案。例如工作人员可以对于6kV或10kV高压用电设备，这些设备通常包括球磨机、鼓风机、渣浆泵等。与此同时，工作人员在降低线路损耗的过程中应当根据金属矿山的矿藏容量和工作特点来进一步确定一个或几个高压供电分区，从而能够在此基础上进一步满足电气节能及生产的需要，并且顺利实现变压器节能的目的。

2 金属矿山电气节能措施

金属矿山电气节能措施有很多，以下从提高功率因数、减少无功损耗、合理谐波抑制、用电设备节能、使用电动交流机等方面出发，对于金属矿山电气节能措施进行了分析。

2.1 提高功率因数

金属矿山电气节能的第一步是合理地提高功率因数。首先，工作人员在提高功率因数的过程中应当合理地采用高压并联电容器以及低压静电电容器进行无功补偿，从而能够在此基础上更好地提高供配电系统的功率因数；其次，工作人员在提高功率因数的过程中还应当努力地寻找全新的金属矿山节约电能源途径，因此在提高功率因数的过程中应当通过正确选择电动机和变压器容量以及照明灯具来有效降低线路的感抗，从而能够起到提高供配电系统的自然功率因数的作用。与此同时，工作人员在提高功率因数的过程中应当根据负荷计算来采用适当的电容器进行无功补偿，从而能够有效地提高功率因数。

2.2 减少无功损耗

金属矿山电气节能的关键在于减少无功损耗。工作人员在减少无功损耗的过程中为了能够有效地增加有效有功功率输出和补偿容量，需要在提高功率因数的前提下持续减少变压器的无功损耗，最终能够有效地提高变压器效率。工作人员在减少无功损耗的过程中应当确保配电系统的功率因数能够经过无功补偿后参数在0.9以上。与此同时，工作人员在减少无功损耗的过程中应当通过必要的外接装置和有源吸收滤波装置及无源有源复合滤波吸收装置等来减少相应的无功损耗。在这一过程中，工作人员应当根据金属矿山节能要求的具体情况来确定，最终能够有效地降低损耗、提高功率因数，提高运行效率的目标。

2.3 合理谐波抑制

金属矿山电气节能离不开谐波抑制的支持。首先，工作人员在合理谐波抑制的过程中应当理解到电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成的。在这一过程中，用电设备的非线性负载产生了高次谐波，并且也增加了电力系统的无功损耗，因此这意味着工作人员在合理谐波抑制的过程中应当将重点放到优化供配电系统的设计上；其次，工作人员在合理谐波抑制的过程中应当正确地选择用电设备，这对于抑制谐波、提高电能使用效率有着极为重要的意义。与此同时，工作人员在合理谐波抑制的过程中应当合理地采用变频器控制装置及可控硅软启动控制装置，从而能在矿山的生产运行过程中避免供配电系统输送了过多的谐波，最终起到良好的抑制和治理效果。

2.4 用电设备节能

金属矿山电气节能需要将重点放在用电设备的节能上。首先，工作人员在用电设备节能的过程中应当优先选用低损耗、低噪声的节能变压器；其次，工作人员在用电设备节能的过程中应当根据行业标准要求来确保同一系列新型号的变压器自身损耗比前一个型号低10%左右，从而能够达到必要的金属矿山节能标准。與此同时，工作人员在用电设备节能的过程中应当合理地选择变压器容量和台数，并且在这一过程中综合考虑投资和年运行费，然后合理地对用电负荷进行分配，最终能够有效地避免不必要的线路损耗。

2.5 使用电动交流机

金属矿山电气节能离不开电动交流机节能的支持。首先，工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当对于较为常用的电动交流及诸如交流鼠笼型异步电动机或者是绕线转子型异步电动机以及同步电动机等有着足够的了解与认识；其次，工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当通过控制其端电压、转矩转速、功率因数、传动效率来实现更好的电能节能效果。与此同时，工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当根据负荷特性和运行要求，使之工作在经济运行的范围内。在安全、经济合理的条件下，大容量的异步电动机宜采取就地补偿无功功率的方法，最终达到提高功率因数，并降低线损的目标。

3 结语

金属矿山电气节能是做好矿山安全保障工作的前提工作之一。这一技能工作的进行能够在避免并且减少井下事故的同时确保采矿工作的正常运作，因此对于我国矿产行业的发展有着重要的促进作用。

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作者简介：王宪强（1985-），男，山东诸城人，长春黄金设计院中级工程师，研究方向：供配电设计。

（责任编辑：秦逊玉）