论文部分内容阅读
【摘要】本文主要阐述了煤矿综采工作面节电措施。煤矿综采工作面节电，优化采区供电设计，提高功率因数；提高电压，减少供电距离，降低电能损耗；推广使用变频调速节能技术；定期测定，挖掘潜力，确保供电系统运行平稳等节能措施。
【關键词】煤矿；综采；节电
前 言
煤矿井下综采工作面节电的事前设计一定要科学，然后才能进入综采工作面进行作业操作。我们要做好综采工作面节电的事前设计，努力做到用电合理、节约。因为综采机电设备的种类繁多，具有使用面广，工作时间长，供电距离较长，综采工作面节约用电，应该进行多角度、多方面的考虑。
1、煤矿综采工作面节电的事前设计
1.1动力变压器的节电设计 干式化和节能化是动力变压器的节电设计的方向，根据特定的情况，节能型油浸变压器也可以考虑被使用。在进行综采工作面事前设计时，应避免使用能耗高和过于陈旧的设备，例如型号为KSJ和KSJ2的油浸变压器，而应该用KS7、KS9型节能油浸变压器或KSGB型干式变压器替代，这几种变压器具有容量范围大，使用范围广，节电能力强等特点。如每年节能型KS92315kVA变压器比高耗能KSJ2320kVA变压器节电8322kWh，电费节约效益也非常可观，每年节约3300元电费。根据使用场合的不同，变压器型号也不相同，KS7和KS9型节能油浸变压器适合于在井底车场、中央变电所、主要进风巷道内使用；则KSGB型干式节能变压器适合于在采区变电所和进风巷使用；而KSGZY型移动变电站适合于装机容量高的综合机械化综采工作面使用。
1.2高压开关的节电设计 近几年，煤矿矿井不断加深，综采机械化程度也得到极大地提高，进而大功率单机得到广泛应用，其结果将导致系统容量得到大幅增加，为了避免短路，要安装电抗器等限流装置，这样会导致电压质量下降，设备投资增加，能耗升高。而选用不小于100MVA的真空开关可以解决这些问题，这些真空开关具有保护功能全的特点。现在许多煤矿矿井仍然使用容量小，保护单一的高压开关，如GKW或PB系列高压多油开关，此类开关不仅缺少漏电和监视保护，而且在遇到故障时不能及时切断电源，不符合煤矿安全规章制度的要求，应该避免选用此类淘汰产品。在高压开关设计中，应首先选用BGP系列高压防爆真空开关和PB系列高压防爆真空开关或KYGG26（10）型高压真空开关柜，此类开关具有切断电流能力强，寿命长，维护方便等特点，而且保护功能全，具有短路保护、漏电保护、欠压保护等综合保护能力。
1.3变压器容量的节电设计 在设计中应该讲平均负荷率小于30%的变压器用其他变压器替换。而平均负荷率大于50%的变压器不比更换，此类变压器效率高，功率因数也高。因为生产过程中，生产任务经常变化，变压器的负荷也将随之发生变化，必须及时调整变压器所供的负荷，对于额外的变压器，应全部停掉，避免变压器空载运行，浪费能耗。如一台315kVA的变压器空载运行，一年将损失为14890kWh。
1.4电缆 根据电缆用途和使用场所的不同，电缆的选择原则也不尽相同，一般按照经济电流密度进行选择，要兼顾线路中电压的损失和短路保护，以下几个问题也要注意：（1）在煤矿井下低压区域，应使用阻燃橡套电缆，高压塑料电缆保护套的材料最好采用聚氯乙烯。（2）移动变电站的电缆应尽量选用高压屏蔽监视型。（3）千伏级屏蔽电缆适合于在综采工作面设备使用。（4）线路中间的线盒选择，以防爆接线盒和阻燃型充填材料接线盒为主。
2、提高煤矿综采工作面节电效率的方法
2.1优化采区供电设计，提高功率因数 供电效率在很大程度上会受到功率因数的影响。功率因数越低，供电设备所做的无用功就越多，进而供电设备的容量就会得到极大的增加。因为很多无功功率被输送，电网中的电能的损失也越大，最后严重影响供电电压的质量。因此，提高煤矿井下供电设备的功率因数能够有效的节约电能。而在井下安装就地补偿装置是提高功率因数的方法之一。
2.2提高电压，减少供电距离，降低电能损耗 当用电设备的功率不变，用电设备的电流和供电电压成相反关系，工作电流越小，供电电压就越高，工作电流越小，那么在输送线路上损失的功率也就越小。所以现在很多工作面的供电电压增加到660V，有的已经增加到1140V，甚至3300V。为了减少线路上功率的损失，应尽可能使工作面上的电压达到1140V或3300V。另外还应减少供电距离，降低电能损耗，供电线路上的电能损耗随着供电距离的增加而增大，当通过线路的电流一定时，线路越长，损耗就越大。综上所述，机械化综采工作面应当广泛应用移动变电站，移动变电站会随着工作面的前进而向前不断移动，这样可以缩短供电距离，线路上的电能损耗也会相应的减小。
2.3推广使用变频调速节能技术 有关计算表明，电动机来消耗的电量占到总电量中的60%。因为电动机频繁起动，超负荷运行，电动机经常处于低效率状态，采用变频调速节能技术对交流异步电动机进行调速，可以提高电动机的效率，达到节能降耗的目的。在煤矿生产过程中，电动机的负载种类繁多，安装变频器可以节能节电。如在乳化液泵站上安装变频器，因为乳化液泵是平方转矩负载，频率是功率的立方，即P=Kn3。
有关数据表明，在卸荷阶段，使用变频驱动能使电机转速减少20%，节能效率也相当可观，最高可达50%，电动机电流也能减少40%。
2.4定期测定，挖掘潜力，确保供电系统运行平稳 对于当前使用的机电设备，当设备在额定功率下运转，设备消耗能耗将降低。目前很多设备一般是大设备拖着小设备，设备本身的消耗就非常大，导致设备的功率很低。对一些工作面，要使采煤机保持在一定的速度，防止采煤机的速度一会快，一会慢，保持运输机上一直有煤。对于平巷运输距离较短或下山运输皮带机，采用双电机起动单电机运行方式
2.5用带式输送机替代刮板输送机 与刮板输送机相比较，带式输送机具有很多优点，即输送距离长、安装方便、运转稳定、传动效率高等。例如一台 SGW-80T型刮板输送机的长度只有150m，运输能力只有160t/h；而一台SJ-80带式输送机的出厂长度可以达到900m，输送能力也可以达到400t/h。由此可知，功率相同的发电机，分别安装在带式输送机上和刮板输送机上，前者的输送能力比后者高几倍。因此，可以在运输系统中，用带式输送机代替刮板输送机，可以提高用电效率，节能降耗。
2.6加强泵站管理，节约用水用液 当前，乳化液泵和喷雾已在煤矿采区得到推广使用。为了实现节水节液，在采区要做到需要用液时开泵，不需要用液时关泵。很多工作面存在一些现象，当一进班时，就打开泵，当不需要用液时，也开泵；工作面里的水管经常随地流水，液管随便流液，无人看管，不仅浪费大量自来水和液体，而且也会浪费大量的用电。因此，必须加强泵站管理，这对节水、节液、节能具有重要意义。
参考文献
[1]黄国安.浅议煤矿机电设备的管理与检修[J].科技致富向导,2011(17)
[2]于志君.论煤矿机电事故原因及预防措施[J].科技信息,2009(30)
[3]魏国强,刘芳彬.煤矿机电事故致因分析及预防策略研究[J].科技信息,2008(30)
[4]杨帅,周帅,于淑贝.煤矿井下局部通风机供电问题浅析——对新编《煤矿井下供配电设计规范》的学习与理解[J].科技致富向导. 2011(12)
【關键词】煤矿；综采；节电
前 言
煤矿井下综采工作面节电的事前设计一定要科学，然后才能进入综采工作面进行作业操作。我们要做好综采工作面节电的事前设计，努力做到用电合理、节约。因为综采机电设备的种类繁多，具有使用面广，工作时间长，供电距离较长，综采工作面节约用电，应该进行多角度、多方面的考虑。
1、煤矿综采工作面节电的事前设计
1.1动力变压器的节电设计 干式化和节能化是动力变压器的节电设计的方向，根据特定的情况，节能型油浸变压器也可以考虑被使用。在进行综采工作面事前设计时，应避免使用能耗高和过于陈旧的设备，例如型号为KSJ和KSJ2的油浸变压器，而应该用KS7、KS9型节能油浸变压器或KSGB型干式变压器替代，这几种变压器具有容量范围大，使用范围广，节电能力强等特点。如每年节能型KS92315kVA变压器比高耗能KSJ2320kVA变压器节电8322kWh，电费节约效益也非常可观，每年节约3300元电费。根据使用场合的不同，变压器型号也不相同，KS7和KS9型节能油浸变压器适合于在井底车场、中央变电所、主要进风巷道内使用；则KSGB型干式节能变压器适合于在采区变电所和进风巷使用；而KSGZY型移动变电站适合于装机容量高的综合机械化综采工作面使用。
1.2高压开关的节电设计 近几年，煤矿矿井不断加深，综采机械化程度也得到极大地提高，进而大功率单机得到广泛应用，其结果将导致系统容量得到大幅增加，为了避免短路，要安装电抗器等限流装置，这样会导致电压质量下降，设备投资增加，能耗升高。而选用不小于100MVA的真空开关可以解决这些问题，这些真空开关具有保护功能全的特点。现在许多煤矿矿井仍然使用容量小，保护单一的高压开关，如GKW或PB系列高压多油开关，此类开关不仅缺少漏电和监视保护，而且在遇到故障时不能及时切断电源，不符合煤矿安全规章制度的要求，应该避免选用此类淘汰产品。在高压开关设计中，应首先选用BGP系列高压防爆真空开关和PB系列高压防爆真空开关或KYGG26（10）型高压真空开关柜，此类开关具有切断电流能力强，寿命长，维护方便等特点，而且保护功能全，具有短路保护、漏电保护、欠压保护等综合保护能力。
1.3变压器容量的节电设计 在设计中应该讲平均负荷率小于30%的变压器用其他变压器替换。而平均负荷率大于50%的变压器不比更换，此类变压器效率高，功率因数也高。因为生产过程中，生产任务经常变化，变压器的负荷也将随之发生变化，必须及时调整变压器所供的负荷，对于额外的变压器，应全部停掉，避免变压器空载运行，浪费能耗。如一台315kVA的变压器空载运行，一年将损失为14890kWh。
1.4电缆 根据电缆用途和使用场所的不同，电缆的选择原则也不尽相同，一般按照经济电流密度进行选择，要兼顾线路中电压的损失和短路保护，以下几个问题也要注意：（1）在煤矿井下低压区域，应使用阻燃橡套电缆，高压塑料电缆保护套的材料最好采用聚氯乙烯。（2）移动变电站的电缆应尽量选用高压屏蔽监视型。（3）千伏级屏蔽电缆适合于在综采工作面设备使用。（4）线路中间的线盒选择，以防爆接线盒和阻燃型充填材料接线盒为主。
2、提高煤矿综采工作面节电效率的方法
2.1优化采区供电设计，提高功率因数 供电效率在很大程度上会受到功率因数的影响。功率因数越低，供电设备所做的无用功就越多，进而供电设备的容量就会得到极大的增加。因为很多无功功率被输送，电网中的电能的损失也越大，最后严重影响供电电压的质量。因此，提高煤矿井下供电设备的功率因数能够有效的节约电能。而在井下安装就地补偿装置是提高功率因数的方法之一。
2.2提高电压，减少供电距离，降低电能损耗 当用电设备的功率不变，用电设备的电流和供电电压成相反关系，工作电流越小，供电电压就越高，工作电流越小，那么在输送线路上损失的功率也就越小。所以现在很多工作面的供电电压增加到660V，有的已经增加到1140V，甚至3300V。为了减少线路上功率的损失，应尽可能使工作面上的电压达到1140V或3300V。另外还应减少供电距离，降低电能损耗，供电线路上的电能损耗随着供电距离的增加而增大，当通过线路的电流一定时，线路越长，损耗就越大。综上所述，机械化综采工作面应当广泛应用移动变电站，移动变电站会随着工作面的前进而向前不断移动，这样可以缩短供电距离，线路上的电能损耗也会相应的减小。
2.3推广使用变频调速节能技术 有关计算表明，电动机来消耗的电量占到总电量中的60%。因为电动机频繁起动，超负荷运行，电动机经常处于低效率状态，采用变频调速节能技术对交流异步电动机进行调速，可以提高电动机的效率，达到节能降耗的目的。在煤矿生产过程中，电动机的负载种类繁多，安装变频器可以节能节电。如在乳化液泵站上安装变频器，因为乳化液泵是平方转矩负载，频率是功率的立方，即P=Kn3。
有关数据表明，在卸荷阶段，使用变频驱动能使电机转速减少20%，节能效率也相当可观，最高可达50%，电动机电流也能减少40%。
2.4定期测定，挖掘潜力，确保供电系统运行平稳 对于当前使用的机电设备，当设备在额定功率下运转，设备消耗能耗将降低。目前很多设备一般是大设备拖着小设备，设备本身的消耗就非常大，导致设备的功率很低。对一些工作面，要使采煤机保持在一定的速度，防止采煤机的速度一会快，一会慢，保持运输机上一直有煤。对于平巷运输距离较短或下山运输皮带机，采用双电机起动单电机运行方式
2.5用带式输送机替代刮板输送机 与刮板输送机相比较，带式输送机具有很多优点，即输送距离长、安装方便、运转稳定、传动效率高等。例如一台 SGW-80T型刮板输送机的长度只有150m，运输能力只有160t/h；而一台SJ-80带式输送机的出厂长度可以达到900m，输送能力也可以达到400t/h。由此可知，功率相同的发电机，分别安装在带式输送机上和刮板输送机上，前者的输送能力比后者高几倍。因此，可以在运输系统中，用带式输送机代替刮板输送机，可以提高用电效率，节能降耗。
2.6加强泵站管理，节约用水用液 当前，乳化液泵和喷雾已在煤矿采区得到推广使用。为了实现节水节液，在采区要做到需要用液时开泵，不需要用液时关泵。很多工作面存在一些现象，当一进班时，就打开泵，当不需要用液时，也开泵；工作面里的水管经常随地流水，液管随便流液，无人看管，不仅浪费大量自来水和液体，而且也会浪费大量的用电。因此，必须加强泵站管理，这对节水、节液、节能具有重要意义。
参考文献
[1]黄国安.浅议煤矿机电设备的管理与检修[J].科技致富向导,2011(17)
[2]于志君.论煤矿机电事故原因及预防措施[J].科技信息,2009(30)
[3]魏国强,刘芳彬.煤矿机电事故致因分析及预防策略研究[J].科技信息,2008(30)
[4]杨帅,周帅,于淑贝.煤矿井下局部通风机供电问题浅析——对新编《煤矿井下供配电设计规范》的学习与理解[J].科技致富向导. 2011(12)