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摘要：現階段，能源消耗是需要全國上下予以重視的嚴峻問題，特別是在面對能源利用率持續低迷的消極狀況時，須提升能源利用效率。而電能作為一類二次能源，已然嚴重約束了我國煤礦產業的擴張與發展。因此，在客觀闡述煤礦供配電系統的結構機理，進行綠色節能設計的現實意義基礎上，結合實際探討更加科學有效的節能設計方法。

關鍵詞：煤礦；供配電系統；結構機理；綠色節能；設計方法

引言

煤礦開采需要依靠一系列動力能源作為支持，而當中占據關鍵地位的則莫過于電能，主要原因就是煤礦開采期間電能消耗數量會達到總耗能的6成左右，而電費也會占15%。由此可見，煤礦開采過程中對于電能的需求量很大。截止至今，綠色節能思想已經滲透到每個公民的內心，作為煤礦生產企業更加有必要持續優化調試既有的供配電系統，爭取減少這方面的電能消耗。因此，選擇盡快開發出有效的煤礦供配電系統綠色節能設計方法，顯得十分關鍵。

1煤礦供配電系統的結構機理

現階段我國大部分煤礦項目中主要沿用3.3、10、6、0.22kV等不同電壓的用電設備，而對應的供電系統則主要配合級別各異的配電所、配電點、配電線路結合而成。至于在進行煤礦生產電能供給過程中，許多企業都習慣于將總變電所在煤礦工地中建設，即令分變電所設置在煤礦生產和生活區域中，使得主變電所和采區變電所等安排在礦井之下，這樣就能夠達到全礦供電的效果。所以，通常處于一座礦山內部，會存在不同類型的供電與配電設施，一時間令這部分供配電系統變得愈來愈復雜。在針對煤礦供配電系統開展綠色節能設計環節中，需同步提供一系列簡化措施，保證適當減少電能供應環節中的損耗、維持供配電系統整體的安全和穩定運行狀態，為企業經濟效益實時性增加，提供更加可靠的保障條件。

2進行煤礦供配電系統綠色節能設計的現實意義

縱觀傳統的煤礦供配電系統，涉及內部電網電能損耗幾乎已經達到整體發電量的6%，電能浪費隱患著實深入，長期放置不管，只會令企業生產成本和總體耗能量急速增加。在此類環境之下，選擇針對煤礦內部供配電系統予以綠色節能化設計，顯得十分緊急。首先，針對供配電系統進行設計期間，全面融入綠色節能理念，既可以大幅度提升電能的使用效率，又能夠達到日常損耗減少的要求，可以說是促使煤礦企業可持續運營發展的必經途徑。其次，進行煤礦內部供配電系統綠色節能設計，是進行節約型社會發展的首要任務，畢竟綠色減排與節約能源如今都已經成為社會不同行業改革進步的一類關鍵理念。在此期間，作為煤礦企業務必要及時予以響應，即基于電能節約層面入手，真正促成節約型企業的競爭與發展結果。

3針對煤礦供配電系統開展綠色節能設計的有效方法

3.1進行供電電壓和電源線路的綠色節能設計

在組織煤礦供電線路設計活動期間，不單單要基于電能負荷的實際狀況來維持供電過程的安全性，同時還要集中一切技術力量來發揮系統的節能功效，最終切實做到將經濟和安全性融為一體。就好比是選擇相對小一些的電纜截面時，就會使當下的壓降增加，到頭來不僅僅會影響到礦井運作的安全和穩定性，嚴重情況下甚至會導致全礦停電的狀況；再好比是沿用一些較大的電纜截面之后，便會令這部分工程投資成本飛速增加，給經營企業造成不小的經濟壓力。所以說，在篩選礦井進線的電壓環節中，應該將供電單位的實際狀況充分考慮進去，特別是在面對一些存在較大年產量優勢且需用電設備較多的礦井時，電壓等級需相對高一些，通常維持在35~110kV最為妥當。除此之外，在設計兩會路線過程中，應該要確保分別透過區域不同的變電所引入，如一些規模不大的礦井，其須使用的用電設備自然不會過多，此時兩會線路則可以透過不同區域變電所10kV側，亦或是由相同變電所而不一樣的母線段引入，之后順勢將下井高壓設置為10kV。

3.2篩選適當的供配電設備資源

第一，變壓器方面。該類設備屬于不可或缺的變電設備，為了進一步落實煤礦供配電系統的綠色節能控制目標，就必須要沿用諸如S14.SH15、S11.S13等型號的損耗節能變壓器，亦或是那些保留載調壓功能的變壓器，在令供配電系統內部的電壓波動得以細致性調節之后，達成對供電質量的提升目標。第二，發電機方面。在煤礦生產活動中經常沿用到的設備還包括異步發電機，其實際功率恰好和工作效率維持正比例關系，而在供電系統整體性的無功功率內部，該類發電機大約占據7.5成以上，空載功率因數則維持在0.85~0.89。所以說，在針對煤礦供配電系統內部的發電機進行篩選沿用時，要加大對內部容量的控制力度，即在避免過大的情況下達到滿負荷的標準。第三，低壓電器和照明設備方面。要保證當下使用的低壓電器務必具備節能功效。這就要求在達到照明標準的基礎上，適當減少照明設備的使用數量，進一步促成能源的節約結果。如對于單位面積中的燈具，要匹配有特定功率的控制設備，在達到照明要求之余，可以考慮優先使用熒光燈；而面對較大的開采空間時，則要盡量使用高壓鈉燈。除此之外，還需持續加大對電子鎮流器、觸發器等設備的推廣宣傳力度，特別是當下沿用的燈具務必要具備無功補償功效，這樣才能愈加持久有效地節約電能。

3.3進一步提升供配電系統的功率因數

選擇針對供配電系統的功率因數加以提升，能夠更加有效控制系統運行期間電能的損耗。基于此，相關技術人員需在嚴密性操控變壓器和電動機等設備前提下，大力引入靜電電容器來同步進行無功補償，持續到設備內部電流傳輸功率損耗逐步縮減之后，滿足節能要求。除此之外，為了令供配電系統內部的功率因數快速提升，還須針對高壓加以集中補償、對低壓實施分散補償，之后再妥善安置對應的電容器組，力求透過整體層面改善系統整體運行的實效性。需要注意的是，在進行低壓分散補償環節中，還應該做到配電室內部電容器的分組配置，在做到令分散補償發揮應有的功效之后，便能夠促使電能的順利節約。

3.4科學規劃與設置配電線路

在正式進行線路篩選和設計環節中，必須要充分考慮節能要求，爭取以煤礦實際狀況作為基礎來更加妥善地設置電路結構。適當縮減線路整體的長度，借此針對電路輸送期間的損耗予以協調性把控。選擇導線期間，務必要注意合理減少電阻率，畢竟如此才能更加深入地貫徹節能指標。要努力將電路設計成為直線，目的是改善供電效率，而當面對季節性較強的供配電系統時，要注意添加應用頻率較高的路線形式進行設計，進而輔助施工企業更好地達成節能目標。

3.5適度增加對現場的監督管理力度

現階段，我國煤礦開采規模開始呈現出急劇擴張的趨勢，同步狀況下產生開采區供電距離不斷延長、用電設備類型和數量不斷增加、負荷量愈來愈大等現象，其間對于電能的需求量可謂是空前巨大。面對此類狀況，選擇單純進行電路設計來適應明顯是不現實的，還須努力加大現場一系列事物和現象的監督管理力度。第一，設置可靠的電力監控系統。在確保將煤礦內部節能措施的應用狀況掌握完善之后，竭盡全力克制機電設備空轉、燈具長明等不良狀況，之后針對礦井下和地面上的用電、耗能動態予以細致性把握，方便日后實時性革新調整不當的電能供應方式，有針對性地節約電能。第二，加大對節能工作的管控力度。在進行一系列電力設備操作環節中，作為技術人員要同步掌握和分析內部一系列的運行參數，在保證及時鎖定相關故障根源過后，采取即時有效的防治措施，在令供配電系統運行效率大幅度提升之后，減少電能的過度耗費現象。

4結語

綜上所述，隨著煤礦開采機械化水準持續大幅度提升，煤礦企業的電能消耗量也開始急劇增長，特別是在供配電系統設計不夠完善科學、管理方式針對性不強等消極狀況影響下，經常會引發一系列的電能浪費狀況，約束了節約型煤礦企業的改革發展動力。所以，在針對煤礦供配電系統進行設計環節中，有關技術人員務必要積極遵循綠色節能理念，透過多個層面來合理設置供配電系統，在令內部電能損耗持續縮減、電能長期有效節約之后，帶動煤礦企業的可持續競爭與發展。

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作者:楊帆 單位:天地（常州）自動化股份有限公司