金屬礦山電氣節能措施探討

摘要：金屬礦山的電氣節能是一項系統性的工作，金屬礦山的電氣節能措施對于提升礦山運營安全性和減少資源浪費都有著重要的意義。文章對金屬礦山電氣節能的內容進行分析后，對于金屬礦山電氣的節能措施進行了分析。

關鍵詞：金屬礦山；電氣節能；節能措施；礦山運營；資源浪費 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD63 文章編號：1009-2374（2016）13-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.072

金屬礦山的電氣節能措施能夠針對礦山中電能消耗較多的設備進行有效的節能，可以在滿足金屬礦山生產要求的前提下合理地減少礦山的能源消耗，因此可以為提升金屬礦山生產效率、經濟效益、社會效益起到重要的助力。

1 金屬礦山電氣節能簡析

金屬礦山的電氣節能是一項系統性的工作，以下從節能重要性、礦山供電系統、礦山節能原則、配電系統節能、降低線路損耗等方面出發，對于金屬礦山的電氣節能進行了分析。

1.1 節能重要性

金屬礦山的電氣節能有著很高的重要性。眾所周知，金屬礦山中有部分是新建礦山，而還有其他的礦山屬于擴建改造的礦山。針對不同類型的金屬礦山如何能夠更好地節能，并且降低電能消耗，才是做好電氣節能工作的關鍵。另外，金屬礦山電氣節能的重要性還體現在其自身的用電設備容量很大，但是用電設備相對又比較集中，因此這意味著只有根據金屬礦山的特點才能夠確定出優秀的電氣節能措施。與此同時，由于近年來我國大力推行節能降耗的措施，并且將其上升為我國的基本國策之一，因此以節能措施的執行來促進節能技術、節電節能設備的不斷進步也就有了很高的重要性。

1.2 礦山供電系統

金屬礦山的電氣節能需要在供電系統的基礎性進行。通常來說，供配電系統的節能工作需要根據礦山的實際情況來進行。由于我國許多的金屬礦山都處于較為偏遠的地區，這導致了礦區距離上一級一次供電變電所距離都很遠，因此可以將其視為供電的末端。另外，由于我國許多金屬礦山的供電電壓多為35kV或者是66kV，因此只有對于35kV或66kV的供電架空線路進行優化，并且按照用電負荷來較驗電壓降，才能夠在減少線路損耗的基礎上進一步滿足電氣節能要求。與此同時，由于通常的金屬礦山年最大負荷利用小時往往會超過4000h，因此節能措施的執行可以在5年內收回成本，具有很強的經濟性。

1.3 礦山節能原則

金屬礦山的電氣節能需要遵循基本的節能原則。礦山節能工作有著自身的原則。通常來說，金屬礦山的主要用電設備往往會集中在選礦廠以及采礦部分上，這也導致了礦區總降壓變電所的位置往往會靠近選礦廠和采礦部分。另外，在進行礦山節能的過程中有關人員還需要考慮變電所進出線方向，然后從電力電纜和架空線路的消耗及線路功率損失這兩項原則來選擇確定。與此同時，有關人員在進行礦山節能的過程中還應當努力地減少不必要的線損，從而能夠在提高供電質量的同時進一步構成經濟合理、運行可靠的供電網絡中心。

1.4 配電系統節能

金屬礦山電氣節能的關鍵在于配電系統的節能。在配電系統節能的過程中，有關人員可以根據金屬礦山用電負荷的特點來判斷配電系統設計是否經濟合理。工作人員在進行配電系統節能的過程中應當正確地構成配電系統，然后將變電所及變壓器設置在選定的負荷中心，從而能夠在合理地劃分供電分區的同時更好地減少線路長度，有效地降低線路損耗。與此同時，工作人員在配電系統節能的過程中還應當著眼于實現電氣節能的重要環節，從而能夠在減少線損的同時進一步提升供電

質量。

1.5 降低線路損耗

金屬礦山電氣節能的最終目標在于降低不必要的損耗。首先，工作人員在降低線路損耗的過程中應當更加充分考慮其生產使用功能，然后在此基礎上再進行選礦工藝流程的優化；其次，工作人員在降低線路損耗的過程中應當根據金屬礦山的特點來確定合理的配電方案。例如工作人員可以對于6kV或10kV高壓用電設備，這些設備通常包括球磨機、鼓風機、渣漿泵等。與此同時，工作人員在降低線路損耗的過程中應當根據金屬礦山的礦藏容量和工作特點來進一步確定一個或幾個高壓供電分區，從而能夠在此基礎上進一步滿足電氣節能及生產的需要，并且順利實現變壓器節能的目的。

2 金屬礦山電氣節能措施

金屬礦山電氣節能措施有很多，以下從提高功率因數、減少無功損耗、合理諧波抑制、用電設備節能、使用電動交流機等方面出發，對于金屬礦山電氣節能措施進行了分析。

2.1 提高功率因數

金屬礦山電氣節能的第一步是合理地提高功率因數。首先，工作人員在提高功率因數的過程中應當合理地采用高壓并聯電容器以及低壓靜電電容器進行無功補償，從而能夠在此基礎上更好地提高供配電系統的功率因數；其次，工作人員在提高功率因數的過程中還應當努力地尋找全新的金屬礦山節約電能源途徑，因此在提高功率因數的過程中應當通過正確選擇電動機和變壓器容量以及照明燈具來有效降低線路的感抗，從而能夠起到提高供配電系統的自然功率因數的作用。與此同時，工作人員在提高功率因數的過程中應當根據負荷計算來采用適當的電容器進行無功補償，從而能夠有效地提高功率因數。

2.2 減少無功損耗

金屬礦山電氣節能的關鍵在于減少無功損耗。工作人員在減少無功損耗的過程中為了能夠有效地增加有效有功功率輸出和補償容量，需要在提高功率因數的前提下持續減少變壓器的無功損耗，最終能夠有效地提高變壓器效率。工作人員在減少無功損耗的過程中應當確保配電系統的功率因數能夠經過無功補償后參數在0.9以上。與此同時，工作人員在減少無功損耗的過程中應當通過必要的外接裝置和有源吸收濾波裝置及無源有源復合濾波吸收裝置等來減少相應的無功損耗。在這一過程中，工作人員應當根據金屬礦山節能要求的具體情況來確定，最終能夠有效地降低損耗、提高功率因數，提高運行效率的目標。

2.3 合理諧波抑制

金屬礦山電氣節能離不開諧波抑制的支持。首先，工作人員在合理諧波抑制的過程中應當理解到電力系統中的無功功率主要由相位角和高次諧波造成的。在這一過程中，用電設備的非線性負載產生了高次諧波，并且也增加了電力系統的無功損耗，因此這意味著工作人員在合理諧波抑制的過程中應當將重點放到優化供配電系統的設計上；其次，工作人員在合理諧波抑制的過程中應當正確地選擇用電設備，這對于抑制諧波、提高電能使用效率有著極為重要的意義。與此同時，工作人員在合理諧波抑制的過程中應當合理地采用變頻器控制裝置及可控硅軟啟動控制裝置，從而能在礦山的生產運行過程中避免供配電系統輸送了過多的諧波，最終起到良好的抑制和治理效果。

2.4 用電設備節能

金屬礦山電氣節能需要將重點放在用電設備的節能上。首先，工作人員在用電設備節能的過程中應當優先選用低損耗、低噪聲的節能變壓器；其次，工作人員在用電設備節能的過程中應當根據行業標準要求來確保同一系列新型號的變壓器自身損耗比前一個型號低10%左右，從而能夠達到必要的金屬礦山節能標準。與此同時，工作人員在用電設備節能的過程中應當合理地選擇變壓器容量和臺數，并且在這一過程中綜合考慮投資和年運行費，然后合理地對用電負荷進行分配，最終能夠有效地避免不必要的線路損耗。

2.5 使用電動交流機

金屬礦山電氣節能離不開電動交流機節能的支持。首先，工作人員在使用電動交流機來進行節能時應當對于較為常用的電動交流及諸如交流鼠籠型異步電動機或者是繞線轉子型異步電動機以及同步電動機等有著足夠的了解與認識；其次，工作人員在使用電動交流機來進行節能時應當通過控制其端電壓、轉矩轉速、功率因數、傳動效率來實現更好的電能節能效果。與此同時，工作人員在使用電動交流機來進行節能時應當根據負荷特性和運行要求，使之工作在經濟運行的范圍內。在安全、經濟合理的條件下，大容量的異步電動機宜采取就地補償無功功率的方法，最終達到提高功率因數，并降低線損的目標。

3 結語

金屬礦山電氣節能是做好礦山安全保障工作的前提工作之一。這一技能工作的進行能夠在避免并且減少井下事故的同時確保采礦工作的正常運作，因此對于我國礦產行業的發展有著重要的促進作用。

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作者簡介：王憲強（1985-），男，山東諸城人，長春黃金設計院中級工程師，研究方向：供配電設計。

（責任編輯：秦遜玉）