降低煤矿供电线路电压损耗的方法.pdf

2023.7 矿业装备/990 引言社会活动与经济活动的不断开展推动了各行各业对于能源的需求，煤炭作为我国重要的基础能源，与人们日常工作和生活具有紧密联系，也对社会经济发展有着较为显著的影响。众所周知，煤矿在开采及转换过程中会耗费大量的资源，面对越来越恶劣的生态环境，相关技术人员应不断推广与应用节能降耗技术，保证煤矿企业保持安全稳定运行的同时，更好的推动我国实现能源转型。通常情况下，煤矿开采工作环境较为恶劣，供电线路极易受到温度、湿度等外部环境的影响而发生供电故障，不仅导致供电设备无法正常运行，也带来了更多的电能损失，不利于企业节能降耗。为了更好的推动我国煤矿行业实现可持续发展，技术人员应根据生产需求及矿井实际生产情况，采取相应的措施对供电线路进行完善与优化，降低电能损失，协助煤矿企业完成预期收益目标。1 煤矿供电线路电压损耗的类型对于供电线路来说，电压损失的大小通常取决于线路阻抗的大小，而阻抗的大小又与线路材料、截面、长度有着较为紧密的关系。当导线材料及长度确定后，阻抗的大小与导线截面成反比关系，截面小，阻抗大，设备过热，一旦电压损失过大，将导致设备无法正常运行。当导线材料及截面确定后，阻抗大小与线路长度成正比关系。传统的单端树干型供电方式由于电流分布方式具有较为明显的差异，从而极易导致较大的电压损失，虽然可以采用增大截面的方式进行补救，但该方式耗费的大量物力和财力不利于企业创效。因此，现阶段我国煤矿企业供电线路通常采用负载中心的供电方式，通过对电流分布方式进行优化来降低电阻，从而更好的实现节能降耗1。当前煤矿供电线路电压损耗主要有以下两种类型：技术线损。所谓技术线损，通常是指电力系统在运行过程中，由于电路设计不合理而导致的不必要损耗。其原因主要是相关设计人员在进行方案编制过程中，没有根据煤矿供电系统实际运行情况进行合理设计，从而导致电力在传输过程中遇到阻抗，降低工作效率。为了避免上述问题的发生，就需要煤矿企业相关工作人员在进行设计过程中，对电路设计方案进行较为全面的分析，同时尽量应用先进的节能设施及电路材料，最大程度的避免不必要的电能损耗。管理线损。煤矿供电系统规模通常较为庞大，且电路设计通常较为复杂，在实际运行过程中往往需要耗费大量的资源，给煤矿企业管理工作带来了较大挑战。管理线损的发生通常是由于相关管理人员在日常工作中出现失误所引发的，特别是在电力数据统计的过程中容易出现遗漏或计算误差，从而影响最终结果的准确性。为了避免上述问题的发生，就需要煤矿企业在对电力系统降低煤矿供电线路电压损耗的方法李圭奇(山西汾西矿业（集团）有限责任公司供用电分公司，山西介休 032000)摘要：煤矿企业需要耗费大量的电能来保证整个生产过程的正常运行，为了节能降耗提高企业经济效益，就要求企业在保证煤矿安全生产、不断提升生产效率的同时，尽可能的探索节能降耗途径，包括不断优化供电线路，因此研究煤矿降低供电线路电压损耗的方法，不仅有利于煤矿自身企业的发展，也有利于我国资源节约型社会的建设。关键词：供电线路；电压损耗；方法研究100/矿业装备 MINING EQUIPMENT管 理进行管理的过程中，建立较为完善的体制机制，提高相关工作人员专业能力，避免在管理过程中出现漏洞，从而降低电能损耗。2 煤矿供电系统节能降耗分析2.1 煤矿企业供电系统发展现状及存在问题我国能耗水平较高，尤其是在煤矿行业，因此，推动煤矿行业实现节能降耗逐渐成为企业实现可持续发展的首要因素。然而，在实际运行过程中，仍存在一系列亟待完善的问题，主要包括以下几个方面：第一，管理模式粗放。煤矿行业作为我国传统产业，相关管理人员仍沿用传统的管理模式与方法，将更多的关注点放在经济收益上，不仅无法满足煤矿企业的现代化发展需求，也会给我国生态环境造成不利影响。第二，生产技术水平不高。众所周知，先进技术的应用势必会在前期投入大量的资金，很多煤矿企业忽视了先进生产技术及节能设备应用的重要性，从而给节能降耗技术的应用与推广带来一定阻碍，也为煤矿企业实现安全生产埋下重大安全隐患。第三，能耗问题严重。为了更好的实现经济收益，煤矿企业通常会进行长时间运转，虽然提高了生产总量，但给电力系统的运行稳定性带来不利影响，且会引发大量不必要的资源浪费。第四，管理水平落后。节能降耗技术的应用离不开煤矿企业完善的管理体系，然而，大部分煤矿企业管理体制机制较为落后，无法满足实际生产需求。2.2 煤矿供电系统节能降耗的重要性随着我国科技水平与自动化控制技术的飞速发展，各煤矿企业都在不断引进国内外先进的开采技术及装备以提高自身的开采效率，这在一定程度上增大了对电能的需求。伴随电能需求的增多，煤矿企业需要对供电系统进行较为科学的设计，通过在开采区域、井下区域等建设变电所的方式，保障供电系统稳定运行。另外还需要优化供电线路，在提升供电效率的同时降低损耗，更好的推动煤矿行业节能降耗。2.3 造成煤矿供电线路电压损耗的因素2.3.1 电压煤矿供电线路在正常运行过程中，电压与线损之间有着一定的联系，比如越高的电压会导致可变化的线损降低，而不可变的线损则会根据实际情况呈现成比例的增大。但是对于整个供电线路来说，其电能损失总量的变化趋势与不发生变化的线损具有直接联系，即倘若该部分线损在整个线路中占据超过一半的比重，一旦其出现增长的趋势，则整个供电系统的线损总量也会随之增大。2.3.2 功率因子众所周知，系统的功率因素对线损有着较为直接的影响，一旦功率因子增大，就会导致可变化的线损降低；倘若功率因子减小，线损则会显现出增大的趋势。2.3.3 电流对于煤矿供电系统来说，电流与线损之间具有较为紧密的联系，往往会呈现成比例的增加或减少。但在实际的运行过程中，线路的流经电流通常具有一定的范围限制，倘若电流超出了额定值，就会导致较大的线损发生，倘若电流长期处于范围之内，其线损就会较小。3 煤矿降低供电线路电压损耗的主要方法为了更好的提高企业电力供应安全性，保证供电系统的正常运行，通常需要很多辅助电气设备，比如变压器等，这些电气化设备无疑会导致煤矿供电线路消耗增多并产生较大的电能损失，从而较低了运行电压。这就要求企业在供电线路的设计过程中，较为全面的分析供电线路的各种影响因素，从而在提高供电效率的同时降低电压损耗。3.1 降低供电线路电压损耗的技术方法3.1.1 提高供电线路的输电容量提高供电线路的输电容量，凭借其较好的效果得到了煤矿企业的广泛重视。比如长距离、大容量的电能输送，在同等情况下，采用高压直流输电比交流输电的容量较大，且电能损耗较小。3.1.2 更换线路或原有高耗能设备技术线损是导致电能损耗增加的主要因素，其产生原因主要是导线的电阻所引发的电压损失，且在同等条件下，电阻越大，损耗越大。因此，在供电线路设计过程中，应注重导线材料的选择，在满足供电需求的同时，尽量选择电阻较小的线路作为输电载体。例如较为常用的是铝包钢导线，该材料具有较好的耐高温性，其生产成本较低，因此在电力系统中得到了较为广泛的应用。同时，当导线材料确定后，其横截面积越大，导线电阻越小，因此在符合工程预算的条件下，尽量选择横截面积大的导线。煤矿行业作为我国传统支柱性产业，在过往的煤矿2023.7 矿业装备/101建设过程中，由于缺乏节能环保认识，导致很多供电线路和电气设备电能损耗较大。随着我国节能降耗步伐的加快，应尽可能选择节能降耗效果较好的电气化装备，并根据企业实际情况，对高耗能装备进行改造或更换，以实现降低电压损耗的效果2。3.1.3 提高变电器配置合理性通常为保证供电线路稳定运行，煤矿企业需要合理配置变电器，以降低线路电压损耗。通常配置变电器有以下两个目的：第一，提高供电线路的传输电压。这就要求根据供电情况以及用电需求灵活进行调压，保证其满足相关规范及标准的同时，提高供电线路运行水平，降低供电线路不必要的电压损耗。第二，提高电气设备的效率。对于变压器来说，长时间的运行将会一定程度上降低工作效率，因此提高运行效率对于供电线路来说具有十分重要的意义。与此同时，变压器材料的合理选择对于降低供电线路电压损耗也具有十分重要的作用。利用高导电线、扩大导体横截面积或用铜线代替铝线等方式，一方面可以帮助煤矿企业降低成本，另一方面可以更好的提高电能利用效率，降低电压损耗。3.2 降低供电线路电压损耗的管理方式煤矿企业不仅应根据实际生产需求，科学的设置供电线路、电气设备，做好相应的防护措施，还应按照相关规范及标准，合理安排用电时长，并做好电气设备的定期检修与维护，通过分析和研究较为详尽的供电记录，提升科学管理水平，最大程度的降低电能损耗，为煤矿企业的有效运行奠定良好的基础。3.2.1 提高有效用电管理方式煤矿企业作为传统型支柱产业，建立信息管理系统，加强煤矿供电线路的现代化管理水平，不仅可以及时的将供电线路运行情况反馈给各级主管部门，从而为管理人员决策提供参考，为煤矿企业安全生产提供保障；而且可以提升电网调度管理的科学性，根据供电线路运行情况来合理设置变压器的运行方式，从而更好的提高煤矿企业安全生产效率，最大程度的降低电能损耗，确保供电线路可靠的运行。3.2.2 完善降低损耗管理模式国内外先进的管理模式/方法为我国煤矿企业的科学运行提供了重要参考，这就要求相关管理人员结合企业生产模式，建立较为完善的日常管理工作规程，有效降低电能损耗的同时，提高资源利用效率。具体如下：准确计算供电线路的理论损耗值，同时根据实际生产情况计算实际损耗值，将二者进行比对，一旦发现实际损耗值高于理论损耗值，即供电线路出现了不必要的电能损耗，需要及时采取相应的措施予以解决。对供电线路的最优损耗率和理论损耗率进行较为精确计算，倘若出现理论损耗率高于最优损耗率，则说明供电线路设计方案存在问题，即无法帮助煤矿企业实现经济效益最大化。这就要求设计人员优化设计方案，及时发现问题，提出改进意见。比如对供电线路电能损失情况进行定期计算与分析，并在不断的计算与实践中对供电线路进行优化，一方面完善供电线路设计方案，另一方面为管理工作顺利进行提供参考。加强全面性的电能损耗计算工作。对于煤矿供电线路来说，其影响因素较多，这在一定程度上给判断线损原因带来了挑战。这就要求相关管理人员具有较为全面的专业知识，并结合煤矿企业实际生产情况对供电线路的薄弱环节不断进行完善，提高供电线路设计的科学性。与此同时，随着我国信息化技术的不断发展，相关技术人员在对数据进行收集与记录的过程中，应大力推广智能化数据采集系统的应用，从而提升数据的准确性与完整性，避免不必要误差的出现。4 结束语对于煤矿企业来说，在正常的煤矿开采过程中，不可避免的会由于各种因素导致供电线路发生电能损耗，通过分析供电线路电压损耗的原因，寻找降低电压损耗的解决方案（包括利用提高输电容量、更换高耗能设备、加强线路管理等），并加以实施，可以助力企业降本增效。即使在供电线路设计期间，也有最大程度提高电能利用效率的办法。相信以上这些措施能助力我国煤矿行业的良性发展，进而推动我国建设资源节约型社会的步伐。参考文献1 田宇光.关于降低供电线路电压损耗方法的分析 J.内蒙古石油化工,2019(10):71-72.2 张鹏.关于降低供电线路电压损耗方法的分析 J.山东工业技术,2017(14):256.