山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司 山西省临汾市 042100
摘要：现阶段，为满足经济发展要求，我国煤矿企业的数量以及规模都在不断扩张，因此煤矿企业的用电负荷呈现出不断增长的态势。但是，因受到各种因素的制约，我国煤矿企业的供电系统还存在很多问题有待于进一步解决。这就要求煤矿企业必须要采取有效的节能降耗措施，提升电能的使用效率，保证企业的供电系统可以稳定运行，从而确保企业生产的顺利开展。
关键词：煤矿；供电系统；节能降耗
1煤矿生产节能降耗主要途径
1.1降低电能消耗
通常情况下，供电设备功率固定不变，自身电流与供电电压存在直接关联。当电压数值较高时，设备电流量会随之降低。如若低电压线路过长，便可能导致线路阻抗增加，进而产生大量能耗损失，能耗率由此提升。对此，在电机设备布局中，应尽量缩短低压供电距离，促进能源传输效率提升，使传输中的损耗降到最低。
2煤矿供电系统节能降耗的必要性
随着社会主义市场经济的快速发展，煤矿生产企业对于能源节能控制也提出了更高的要求。随着国际碳税改革工作的推进，如果企业不及时进行节能减排控制与转型，势必会导致新的贸易壁垒阻碍生产进程的情况，最终导致煤炭企业乃至能源经济进入恶性循环发展的状态。由此可见，节能环保不仅仅是实现经济可持续发展的基本，同样也是解决全球气候变暖，促进国家能源结构调整的重要举措。根据能源污染控制的实际要求来看，煤炭企业需要选择生产流程优化、污染源合理控制以及机械设备改造等技术来达到节能控制的要求。作为煤炭企业，一方面需要采取关键生产技术来对排放物的种类、生产环节进行治理，其中一些供电系统的优化设计显然是无法避开的环节。借助于煤矿供电系统的节能降耗技术，能够进一步采取针对性的节能环保措施，满足环境治理的客观需要。在供电系统的节能优化过程中，需要考虑到多目标、整体构建的要素，立足于煤炭生产业务的整个流程实施优化，不但需要对关键设备进行优化，还需要加强排放物的综合管理，这有助于实现矿区节能环保的最终目标。在降低矿区生产成本的基础上，也有助于推动可持续发展，满足矿区节能生产的方案控制要求。
3.煤矿供配电系统降损节能技术措施
3.1合理规划供电系统
煤矿企业要综合考虑企业在负荷容量、供电距离、用电设备等因素都会影响供电系统的运行，系统电压等级包括10k V，0.66k V等类型，井下电压等级类型更多。根据经济电流的密度以及电压降要求，选择合适的导线截面实施科学设计，可以降低变配电的负荷，缩短供电的实际距离，从而有效降低能源损失。为了降低回头输送线路的影响，应可能采取直线供电的方式来实施科学设计，这样既节省了导线又能够降低来回线路的能量损耗。。煤矿企业通过优化地面以及矿井高低压供电系统的规划，对线路布设、负荷进行优化，同时关停并转，就可以在很大程度上减少煤矿供电系统的线损损耗，某企业花费30万元采取以上措施进行节能降耗，实际每年可节约电量达到28k Wh，如此算来企业通过1年多的时间就可以将供电系统优化规划的成本收回来，同时还能够为企业后期煤矿扩容扩建提供更好的供电支持，可见其节能降耗效果是十分明显的，能够给企业带来可观的经济效益。
3.2优化照明系统
针对一端行人、另一端不行人有特殊用途的巷道，如采区避难硐室、仅保留通风的独头排水巷道等，采用“自感式”节能技术。当人员进入时，通过感应装置启动照明主回路，实现照明灯点亮，人员离开时感应装置切断照明主回路，实现照明灯灭；针对无固定作业班次的场所，如翻煤车场、清撒煤斜巷等，采用“按钮式”节能技术。
在照明综保启停按钮上并接远控启停按钮，由远控启停按钮控制照明综保，有人员作业的班次人员工作前，通过按钮启动照明综保，人员离开时通过停止照明综保，实现照明的节能控制；针对已经建立无人值守的自动化控制系统地点，如泵房、架空人车巷等，采用“自动式”节能技术。将照明综保启停接入自动化控制系统，在水泵、架空人车启动时，照明综保一同启动，满足照明需求，水泵、架空人车停止运行时，照明综保一同停止运行；针对平时不行人、仅有固定时间段行人进行检查维护的提人、运煤通道，如采区轨道上下山、采区胶带运输巷上下山等，采用“时控式”节能技术。利用照明综保分时控制功能，针对巷道每天固定的行人检修时段，照明综保设置若干启停时段，在巷道有人作业维护的时段启动照明综保，巷道内无人作业时停止照明综保，实现巷道有人作业时照明灯亮、无人作业时照明灯灭的“按需照明”。基于按需理念的煤矿照明灯节能控制技术，车集煤矿应积极采用“自感式”、“自主式”、“时控式”、“按钮式”、“自动式”照明灯控制技术对井上照明灯实行节能控制，可获得较好的经济效益。实现照明灯的节能管理：将长眀灯改造成了按需照明灯，减少了照明灯每天的照明时长，延长了照明灯的使用寿命。
3.3合理使用变频调速设备
为了进一步节约电能资源，防止机电设备出现“大马拉小车”的现象，就应当合理使用变频调速设备对原来的机电设备控制模式及时进行优化，从而有效提升电机拖动系统在运行过程中转换电能的效率，使设备的工作性能得到改善，并进一步延长设备的使用年限，如此以来不仅可以减少设备的维修开支，还能减少维修工时从而降低维修工人的劳动强度。从保证控制效果的角度，需要做好变频器的选择，将电机的类型、调速范围、启动转矩以及静态速度精度等参数考虑在内，同时也需要关注环境因素带来的影响。首先，因为负载属于恒载距性质，因此变频器在低速输出情况下，应该具备足够大的输出转矩和过载能力；其次，依照电机本身的额定电流，对变频器的额定电流进行选择，确保其能够不会小于电机额定电流；然后，结合电机过载倍数和变频器的过载能力，确定额定电流的最大值为 493 A。切换装置的设计应该能够实现两个方面的功能，一是主回路切换。利用三只单刀双掷开关来实现对于主电源、电机定子以及电机转子的工频变频切换；二是控制回路切换，借助中间继电器连接原本的操作控制回路，在使用工频控制时，变频控制的信号回路与工频控制回路的连接的断开，在使用变频控制时，则会切换到变频控制回路。
3.4变压器节能
变压器在设置过程中需要满足多个方面的内容，包括变压器三相负载平衡、内部负载的合理配置。为了满足高导磁的要求，选择优质冷轧晶粒生产技术，搭配最先进的生产工艺，就可以有效提升变压器的节能水平。在矿井供电系统的构建过程中，要解决取向处理的问题，还需要做好磁场方向的一致性检验，降低铁芯的涡流影响。针对地面变压器，则可以选择变压器限定值节能评价的方式，对于防爆变压设备进行标准化的设定，最好可以匹配低耗的变压器来达到节能优化的效果。
结语
综上所述，煤矿供电系统是促进煤矿生产企业经济效益、社会效益的关键，其本身作为一个复杂的系统，要想实施科学优化，除了做好供电系统、变压线路的节能控制之外，还需要做定期维护与保养、科学评估电机设备、加强设备使用管理等方式，提高设备工作效能，达到能源节约的效果。此外，应将科学技术引入其中，提高现代化技术在产业中的应用程度，实现能源开采的系统性管理，促进整个产业的技术升级，为节约型社会建设贡献更多力量。
参考文献：
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