簡(jiǎn)析供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的生成路徑范文

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摘要：煤礦是典型的重工業(yè)，需要大量重型機(jī)械設(shè)備參與生產(chǎn)，而這就意味著需要更多的能源投入。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在所有生產(chǎn)能源投入中，電能占據(jù)六成以上，這是一個(gè)非常驚人的比重，電能所消耗的成本也是當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)低的主要原因。對(duì)此，本文在簡(jiǎn)要闡述煤礦礦井供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本概念與構(gòu)成要件的基礎(chǔ)上，分析了礦井供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的意義，并重點(diǎn)指出了其具體的生成路徑，以期為廣大業(yè)內(nèi)同仁提供有益參考。

關(guān)鍵詞：礦井供電系統(tǒng)；節(jié)能環(huán)保；現(xiàn)實(shí)意義；生成路徑

隨著現(xiàn)代化煤礦改革的深入推進(jìn)，我國(guó)煤礦企業(yè)的機(jī)械水平也得到了全面提升，但隨之也帶來了電能消耗過高的問題，再加上礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜、受限因素較多，造成了礦井供電系統(tǒng)十分復(fù)雜，成為了煤礦企業(yè)電能的最大消耗區(qū)。所以，煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，就必須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)現(xiàn)有礦井供電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求，這也是本文研究的根本出發(fā)點(diǎn)。

1礦井供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本概念與構(gòu)成要件

1.1基本概念

礦井供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就是對(duì)礦井電能供應(yīng)與分配問題進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以達(dá)到電能消耗的最低化目的。目前，礦井供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括設(shè)備的選擇、導(dǎo)線與線纜選擇、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)龋瑫r(shí)要堅(jiān)持延續(xù)性、整體性、協(xié)調(diào)性和可操作性原則，以確保整個(gè)供電系統(tǒng)的安全適用、經(jīng)濟(jì)合理，為礦井生產(chǎn)提供重要保障。

1.2構(gòu)成要件

1.2.1低壓配電系統(tǒng)。在整個(gè)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，低壓配電是基本，也是最為重要的環(huán)節(jié)，主要包括樹干式、混合式、放射式幾種類型，在具體設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者要結(jié)合實(shí)際環(huán)境進(jìn)行科學(xué)選擇。

1.2.2斷路器。斷路器主要分為氣體絕緣、真空絕緣和油斷絕緣幾種類型，隨著組合式變電所技術(shù)的成熟，真空絕緣和氣體絕緣成為了兩大優(yōu)先選擇對(duì)象。

1.2.3變壓器。常見變壓器主要有環(huán)氧樹脂澆注式、油浸式和干式三種類型，因油浸式變壓器和環(huán)氧樹脂澆注式變壓器具有較強(qiáng)的防火性、防水性和易操作性等優(yōu)勢(shì)，成為了優(yōu)先考慮和選擇的對(duì)象。

1.2.4電力與照明。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)實(shí)施電力與照明電價(jià)獨(dú)立計(jì)算體制，這就要求在進(jìn)行礦井系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將兩者區(qū)別開來，再加上正常運(yùn)行與事故狀態(tài)下的不同要求，因此還要將兩者的配電系統(tǒng)分為常態(tài)系統(tǒng)和事故系統(tǒng)。也就是說，在礦井供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要將電力系統(tǒng)分為正常電力系統(tǒng)、事故電力系統(tǒng)，將照明系統(tǒng)分為正常照明系統(tǒng)和事故照明系統(tǒng)，并結(jié)合各自實(shí)際展開針對(duì)性設(shè)計(jì)，以確保整個(gè)供電系統(tǒng)的安全性。

2礦井供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)實(shí)意義

經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下，隨著國(guó)際碳稅的全面推行，煤炭企業(yè)若是不進(jìn)行有效的節(jié)能減排，勢(shì)必會(huì)被新的貿(mào)易壁壘所阻礙，最終影響整個(gè)煤炭行業(yè)乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。可以說，節(jié)能環(huán)保作為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏的有效手段，不僅是我國(guó)煤炭經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求，而且是解決全球氣候變暖的必然途徑。從環(huán)境污染控制理論的觀點(diǎn)來講，煤炭企業(yè)必須采取生產(chǎn)流程優(yōu)化、機(jī)械設(shè)備改造、污染源控制、廢物再利用和精細(xì)化管理等措施，才能有效達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。所以，煤炭企業(yè)必須針對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗與排放物的種類，采用針對(duì)性節(jié)能環(huán)保技術(shù)、設(shè)備和治理手段，而其中礦井供電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是無(wú)法忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將礦井供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保視為一個(gè)復(fù)雜的、整體的、多目標(biāo)的系統(tǒng)，并立足于整個(gè)煤炭生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程，對(duì)供電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)排放物的綜合管理和利用，將有助于整個(gè)礦區(qū)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，全面降低礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，進(jìn)而推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，最終為礦區(qū)選擇最佳的節(jié)能環(huán)保方案提供可靠依據(jù)。

3礦井供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的生成路徑

3.1供電系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1.1井上供電系統(tǒng)的優(yōu)化。首先，要對(duì)空調(diào)和運(yùn)輸系統(tǒng)的雙回路供電進(jìn)行改革，增強(qiáng)用電的安全性和靈活性，避免因二級(jí)負(fù)荷停電而造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰，甚至給整個(gè)礦井運(yùn)作帶來安全隱患。其次，獨(dú)立設(shè)計(jì)工作區(qū)、生活區(qū)和辦公區(qū)用電系統(tǒng)，尤其是對(duì)于生活區(qū)和辦公區(qū)，一定要配備專門的供電設(shè)施，以避免工作用電過大，引起其他方面用電短缺，確保對(duì)電能的合理分配和高效使用。

3.1.2井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化。首先，在礦井區(qū)域利用環(huán)形供電技術(shù)，減少負(fù)電荷時(shí)間，這樣不僅可以增強(qiáng)用電可靠性，而且能夠增強(qiáng)供電靈活性，在確保節(jié)能省電的同時(shí)，提高供電效率。其次，杜絕進(jìn)行交配用電，各部門用電電路要獨(dú)立運(yùn)行，集中供電極易引發(fā)安全隱患，且集中供電區(qū)域的一個(gè)小問題很容易造成整個(gè)供電系統(tǒng)的崩潰，最終造成井下停工而提高事故風(fēng)險(xiǎn)。

3.2關(guān)鍵設(shè)備的優(yōu)化

3.2.1變壓器。在整個(gè)供電系統(tǒng)中，變壓器屬于"心臟"一般的存在，而要想供電系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，就需要對(duì)變壓器進(jìn)行優(yōu)化，也就是說要盡可能選用低損耗、高節(jié)能的變壓器，如S14.SH15.、S11.S13.系列，或者選用具有載調(diào)壓的變壓器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)電壓波動(dòng)的及時(shí)調(diào)節(jié)，進(jìn)而提高系統(tǒng)供電質(zhì)量。

3.2.2電動(dòng)機(jī)。在礦井生產(chǎn)中最常見的電動(dòng)機(jī)是異步電動(dòng)機(jī)，它的功率與效率之間呈正比例關(guān)系，在整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)功功率中，異步電動(dòng)機(jī)占據(jù)七成多，空載功率因素處于0.2-0.3范圍內(nèi)，當(dāng)達(dá)到滿載時(shí)，功率因數(shù)能夠達(dá)到0.85-0.89。因此，在設(shè)計(jì)礦井供電系統(tǒng)的架構(gòu)時(shí)，一定要選用容量能夠達(dá)到滿負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)機(jī)，以最大程度地降低電動(dòng)機(jī)能耗。

3.2.3低壓電器和照面設(shè)備。在礦井供電系統(tǒng)的電器選用中，一定要確保所有低壓電器都具備節(jié)能功能，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的高能耗電器進(jìn)行全面更換。另外，在滿足基本照明需求的基礎(chǔ)上，要盡可能地減少照明設(shè)備，以達(dá)到節(jié)約能源的效果。對(duì)于單位面積上的燈具，最好配有功率控制系統(tǒng)，并保證其具有無(wú)功補(bǔ)償，在滿足基本照明需求的基礎(chǔ)上，優(yōu)先使用LED燈、熒光燈，對(duì)于礦井空間較大區(qū)域，則可使用高壓鈉燈。最重要的是，要加大對(duì)電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等節(jié)能電器的推廣應(yīng)用。

3.3節(jié)能管理的優(yōu)化

3.3.1完善礦井用電計(jì)量考核體系。結(jié)合礦井開采過程中各獨(dú)立存在的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)不同的井下開采點(diǎn)進(jìn)行全面的電能統(tǒng)計(jì)。同時(shí)對(duì)不同設(shè)備的功率、電耗等參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整理。在對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析后，對(duì)不同開采點(diǎn)或部門的電能實(shí)施優(yōu)化分配，構(gòu)建完善的電能定額使用機(jī)制，以及與之相配套的獎(jiǎng)懲機(jī)制，以增強(qiáng)各部門節(jié)約用電意識(shí)。同時(shí)，要對(duì)各生產(chǎn)部門實(shí)施用電總量限額與單耗定額的雙向動(dòng)態(tài)考核，并結(jié)合具體的考核情況定期召開節(jié)能環(huán)保主題會(huì)議，就供電系統(tǒng)管理中存在的問題進(jìn)行集中解決，進(jìn)而全面提高礦井供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.3.2加強(qiáng)礦井生產(chǎn)中的電能節(jié)約管理。要對(duì)礦井供電系統(tǒng)中的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償和電波調(diào)節(jié)裝備進(jìn)行及時(shí)升級(jí)改造，確保整個(gè)供電系統(tǒng)電功率因數(shù)始終處在最佳配比狀態(tài)。同時(shí)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行定期檢修，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除供電系統(tǒng)中的安全隱患，確保礦井生產(chǎn)用電輸出的可靠性，最終降低電路故障所帶來的電損。

總而言之，礦井供電系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保的生成是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在實(shí)踐維度要靈活采取有效措施提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，全面降低電損，而這就要求相關(guān)主體立足于礦井生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)供電系統(tǒng)、供電設(shè)備、供電管理等進(jìn)行合理建構(gòu)，這樣才能最大程度地降低礦井電能損耗，提高礦井環(huán)保水平，拓展礦井生產(chǎn)效益空間。

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作者:顏文岳;劉鵬 單位:陜西郭家河煤業(yè)有限責(zé)任公司