锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司 内蒙古锡林郭勒 026300
摘要：目前，随着我国生态环境污染日益严重，在煤矿开采过程中，势必会对周边自然环境产生较大影响，同时也会对野外作业人员的身心健康造成极大威胁，严重制约了我国矿业的长远发展。同时，在当前国内经济形势下，煤炭行业价格越来越低，节能减排、节支降耗的措施越来越细化。越来越多的企业开始意识到节能环保的重要性，纷纷加大节能技术和新材料的应用，促进我国矿业的生态化发展。对此，本文重点介绍了矿用电气节能技术及其应用，以供参考。
关键词：矿山；电气节能技术；应用
当今社会化石能源日益枯竭，人们对能源的需求量却日趋增加，由于技术不完善，新能源目前依然无法取代化石能源的地位，能源危机已经成为未来全球发展的一个必须面对和亟需解决的问题。为了缓解能源紧张的趋势，近些年，政府主管部门和矿山企业将节能作为主要发展方向，而大部分矿山企业的电力都消耗在了电气设备当中，因此降低电能消耗，提高电能利用率，对于节能降耗具有重要意义。
一、矿山电气节能技术的应用意义
现如今，我国大力推进节能减排的发展理念，各行各业都开始进行节能改造，矿产行业也不例外。在电气节能方面，不论是技术还是成本都有很大的改造空间。在实际改造的过程中，企业可以从技术、环保等多个方面考虑，不仅要减少能源的浪费情况，还要满足环保的要求。要积极选择新设备、新工艺，掌握设备的应用原理和性能，对不同设备进行经济、技术、性能、效率等多个方面的对比和分析，选择性价比最高的电气设备，从而在节约电能的同时，也能提升生产效率。从生产企业的角度来看，采用电气节能技术可以降低生产成本，从而提升企业的生产效益，也能确保用电安全。从社会的角度来看，采用电气节能技术可以减少资源的浪费，也能缓解环境污染问题，进而提升矿山生产的社会效益。
二、矿山电气节能应遵循的原则
“低碳环保”是现代人的生活理念，也是当前矿山生产中需认真落实的重要工作。在矿山电气设计过程中，节能技术的体现，应遵循实际性和适用性和节能性等原则。只有这样，才能实现矿山节能设计的科学合理。
2.1实际性原则
以经济效益为出发点，强调矿山在电气工程的安装中，应最大程度地实现节能效果。所以，矿山在电气节能设计中，对于节能设备的选择、材料的采购等，都应基于矿山的实际需求进行。并且，通过良好的节能效果，减少在节能投资中的成本支出，并在今后的节能运行中尽快地收回成本。
2.2适用性原则
矿山电气节能设计过程中，不可以过分的追求节能，还需要考虑到电气工程项目的实际运行情况和电能需求，在电气节能设计过程中，需要依据矿山实际运行需要，保证能源的充分供应，并且在矿山企业运行过程中，可以选择适合的节能改造和设计方案。
2.3节能性原则
在实际的电气节能设计中，其主要目的是为了降低能源的过度消耗。因此在设计时，设计人员必须全面掌握矿山结构，以此来对各种资源的使用量进行有效的控制，同时事先采取相关的节能保护措施，加果存在变压器功率损耗问题，在对电能传输线进行节能设计时，就要充分考虑到这一点，切实遵循经济合理的设计原则，通过采用先进的节能技术减少能耗，从而充分发挥节能技术在矿山工作中重要的效能作用。
三、供配电电气系统的节能技术应用
3.1供电系统的节能技术
根据经验来看，铜矿山多处于较为偏远的深山区域，因此在供电系统设置方面每一级变电所之间相差距离都较远，整体处于地区供电系统的末端位置，供电电压保持在35kV、110kV两种架空线路环境下。所以从用电经济角度讲，应该依据用电负荷利用导线截面来校验供电系统的电压降，这种做法能够极大程度的降低线路损耗，同时也满足电气节能的基本要求。但是因为采用了大导线截面，因此在供电架空线路的初期建设过程中必然会增加成本投入。
但如果铜矿山供电系统每年最大利用负荷按照Tmax＞7000h来计算，铜矿山预估在4～5年时间内就可以收回投资成本。所以从铜矿山开采的长远发展角度来看，依据经济电流来选择线路导线大截面对节能降耗是相当有利的。铜矿山供电系统所支持的主力用电设备通常都集中于露天矿采矿区域、井内采矿区域以及选矿厂，所以矿区中供电系统和降压变电系统的位置应该选择位于采矿区域和选矿厂为最佳，因为一方面它要考虑到变电所的进出线方向，另一方面也要考虑到架空线路及电缆在线路功耗方面的消耗损失原则，确保矿区能够在一次性投资与节能降耗两方面都可以产生较为理想、直接的经济效益。
3.2配电系统的节能技术
3.2.1高压低压电气设备的节能配电选择
依据铜矿山用电负荷的基本特征，应该结合电气设备的投资、运营及管理策略来设计配电系统，运用合理的节能技术实现对配电系统运行效率的优化，正确构造配电系统。就以矿区的选矿厂为背景，对选矿厂的配电系统节能设计应该首先考虑它所拥有的生产功能。比如对一些6kV左右的高压用电设备如破碎机、球磨机等就应该按照它们的容量与工作特征来设立高压供电分区，进而实现对电气节能生产的具体要求。而对220/380V的低压用电设备如给料机、浮选机、起重机、砂泵来说，也要根据它们的工作容量和特点来实现低压供电分区配备。比如将每一台变压器都设定为一个低压供电分区，另外将变压器设置于选矿厂的负荷中心位置，进而降低低压侧线路长度和线路损耗降水平，这种对线路的技术改良也能达到一定的节能节电目的。
3.2.2无功补偿技术
无功补偿技术就是通过高压并联电容器与低压静电电容器来实现对电气设备的无功补偿过程，并提高可供供配电系统所正常运行的功率因数，它也是铜矿山乃至所有有色金属矿山在节约电能能源方面的最有效途径之一。
(1)无功补偿提高功率因数。由于利用到了高压并联电容器与低压静电电容器技术，为了提高功率因数，应该选择适合于工程的电动机及变压器，并合理制定容量，以便于快速提高配电系统的自然功率因数。如果不能及时达到配电系统功率因数要求，则要根据负荷来进行功率因数计算，并利用电容器进行无功补偿从而提升功率因数。
(2)无功补偿的基本原则。无功补偿要符合5项基本原则，第一，在无功补偿原则中，要遵循高压电气设备由高压电容器补偿，而低压电气设备由低压电容器补偿的相对应原则。第二，如果在高低压自动补偿装置无功补偿效果相当时，应该考虑采用低压自动补偿装置进行无功补偿。第三，在对高低压的电容器组进行无功补偿过程中，最好选择在变配电所中进行集中补偿。第四，对于一些容量较大且能够长期负载稳定运行的电气设备要进行单独的、就地的无功功率补偿。第五，在无功补偿过程中也要考虑谐波因素的影响，所以高压及低压电容器应该选择串联形式及参数都适当的电抗器进行无功补偿。
结语
随着经济和社会的快速发展，人们对能源的需求越来越大。然而，我国目前的能源供应一直供不应求，不能满足现代社会发展的需要。因此，如何高效合理地利用这些有限的能源也是人们关注的焦点。其中，电能作为我国重要的能源之一，已广泛应用于人们的日常生活和生产中。目前，我国对矿井电气的节能要求越来越高。设计人员也开始将更多的节能新技术应用到矿井电气节能设计中，取得了良好的节能减排效果。
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