金属矿山电气节能措施的应用研究

邢玲玲

（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）

1 金属矿山开展电气节能措施研究的意义

我国拥有众多的金属矿山企业，金属矿山企业面临着越来越剧烈的市场竞争，如何在世界经济普通比较低迷的状态下保持稳定健康的产量、经济效益增长，节能降耗方面有巨大的潜力。有色金属矿山企业应该充分认识电气节能在整个矿山生产过程中的重要性，采取切实有效的措施，对有色金属矿山的供电、配电、用电系统进行节能设计与改造，充分挖掘电气节能的潜力，对提高金属矿山的生产经济效益和社会效益至关重要。

2 金属矿山电气设备用能现状分析

综观我国的众多金属矿山企业，其生产经营过程当中电能的利用率均不是特别理想，存在着诸多问题，主要集中在以下几个方面。

2.1 有色金属矿山企业电气节能管理手段粗放滞后

在有色金属矿山企业的能源消耗过程中，虽然电能消耗所占的比例不是最大，但仍然是矿山生产经营成本中重要的组成部分。许多金属矿山企业对各用电设备的系统管理简单粗放，尚未建立起针对各个重点用能设备的有针对性的供电、用电、计量、节电等措施，缺乏关键用电设备的能耗使用标准，用能存在着较大的随意性。由于尚未制定明确的节能奖惩制度，致使员工节能意识不强烈，在一定程度上造成了电能的浪费。

2.2 有色金属矿山企业变配所的设计不合理

有色金属矿山供配电系统设计时，未充分考虑到金属矿井负荷中心特点以及当前负荷与未来扩容负荷的关系，变配电所距离矿井负荷中心偏远或供配电系统容量偏大等。对二级变配电系统设计时，未充分考虑季节性负荷对变配电装置提出的特殊要求等。

2.3 变压器的选择不合理

在金属矿山整个供配电系统中，变压器是非常重要的设备之一，量多面广，变压器通常处于连续的运行状态，变压器自身也是一个电能耗能器件，变压器每年自身的耗电量要占到整个用电量的10%左右，为此开展对金属矿山变压器节能措施研究特别重要。变压器的容量、台数以及运行方式不同整个矿山企业的整体用电量也不同。许多金属矿山企业还在使用国家已经明令禁止使用的能耗较高、期限较长、绝缘已经严重老化的变压器，这些变压器的超期使用，虽然在短期看节省了重新更换节能变压器的费用，但是长期多支付的电费已经远远超出了更换变压器的费用，且给供电系统的安全可靠性带来了极大的安全隐患。

2.4 软启动装置和调速装置尚未得到合理推广应用

目前金属矿山使用了大量的风机、泵类生产设备，由于起动装置并不是矿山企业电气设备的关键核心设备，故未引起矿山相关人员的重视，这些设备的启动往往采用的是直接启动，由于在直接启动时，启动电流将是正常运行电流的3-7倍，过大的起动电流不仅对供电电网上其它设备造成了很大的电流冲击，而且对电网供电容量提出了更高的要求，增加了矿山企业的成本投入，更对电能造成了很大的浪费。

2.5 低压电器和照明器具的选择不正确

有色金属矿山企业使用了大量的低压电器和照明器具。低压电器和照明器具虽然自身所用功率并不大，但是由于在整个金属矿山的供配电系统中，低压电器的数量是最多的，因此这些电器造成的电能消耗也是非常大的。目前许多金属矿山企业照明采用的还是白炽灯或高压汞灯，办公室照明采用的是荧光灯。这些照明器具发光效果差，光照面积小，电能损耗高。

2.6 无功补偿装置设置不合理

金属矿山电气设备的分布较为分散，各个矿山电气设备距离供电设备的远近不尽一致，而且随着采掘的不断推进供电末端距离会进一步增大，致使线路中传输的无功功率进一步增大并且线路末端电压降低，设备处在低电压状态，浪费了大量的电能，对此许多金属矿山供配电系统采取简单的集中补偿或者就地补偿方式，虽然有了补偿设备，但是由于尚未针对具体情况采取符合设备特点的补偿方式，致使补偿效果大大折扣，没有达到节电的目的。

3 金属矿山电气节能措施

根据目前金属矿山企业用能的现状，只有采取切实可行的措施，才能将矿山电气节能降耗落到实处，才能真正有效减轻企业的用运营成本。

3.1 建立科学的能耗评价制度，采取先进的用能管理手段

金属矿山电气设备用能只有建立在科学的能耗评价基础之上并将评价结果科学合理运用才能够充分调动设备维护、保养、使用人员的节能积极性，否则矿山节能将只能停留在空喊口号的层面。采取先进的用能管理手段，将重点能耗设备根据其设备运行的特点与规律，深入调查了解在矿山的生产经营过程中的耗能环节，制定科学合理的耗能定额，严格执行能耗奖惩制度，用制度来约束员工的用能行为和激励员工积极参与到节能降耗工作中来切实降低能耗。

3.2 合理设计金属矿山电力变配所

金属矿山的任何一台电气设备要想能够正常运行，均需要得到质量合格的电能，变电、配电所承担的重要任务就是提供质量合格的电能。在对有色金属矿山供配电系统设计时，充分考虑金属矿山负荷中心的近期和远期用能需求，尽量将变配电建在负荷中心。同时要充分考虑金属矿山近期负荷与远期负荷的关系，科学确定变配电所的容量和电压等级。

3.3 选择绿色环保的节能型变压器

金属矿山选择变压器时既要考虑变压器能够满足生产的需要又要充分考虑其建设运行成本。虽然许多变压器相对节能型变压器在容量、初期投资等方面可能优于节能环保性变压器，但从变压器的全生命运行周期来说，节能环保型变压器的运行、维护、保养等费用远远低于传统变压器，因此对于矿山企业高耗能用户来说，非常适合选用绿色环保型节能变压器。金属矿山要尽可能将老式的、服役时间较长、绝缘等方面存在老化的既有变压器进行技术改造，充分挖掘变压器这一重要器件在金属矿山电气节能方面的潜力，争取将变压器的能耗降至最低。

3.4 采用软起动设备和变频调速装置

金属矿山的生产活动中大量的泵类、风机、电机类设备，这些设备在起动运行时，使用软起动设备，对电动机的起动电压、起动电流、起动频率等参数进行调节，既降低了这些设备对金属矿山供电系统的起动要求，同时也极大的节约了电能，提高了矿山的经济效益。尤其是金属矿山的大型电机或超大型电动机，稍有一些故障或者问题就会对整个矿山的高效生产带来许多安全、经济利益的损失，这类设备采取软起动设备不论是节能效果还是使用寿命方面都会得到明显的改善。此外，金属矿山的这类设备工作的时候也不是恒转矩、恒转速的，许多情况下是根据工作任务、工作性质等情况不同而进行转矩、转速等参数调节的，有些是进行周期性调节的，此种情况下，使用变频调速装置既满足了生产工况对设备的转速、力矩需要又大大降低了能耗，从而节省了运行成本。

3.5 正确选用低压电器和照明器具

金属矿山的低压电器和照明器具量大面广，这些设备累计消耗的电能也不能被忽视。在我国的节能照明设备中，许多既有较高的照度、亮度且能耗较低，比如现在被市场普遍认可与接受的LED照明器具，LED照明灯使用寿命、能耗值等均远优于传统的白炽灯或高压汞灯光源，在有色金属矿山的生产车间及办公区均采用LED照明其节能的规模效应会得到淋漓尽致的体现，除此之外，其常用备品备件的配置和数量也会大幅度降低，矿山企业的经济效益会得到进一步提升与优化。

3.6 合理设置无功补偿装置

针对金属矿山远距离输电过程中电能质量不达标，电压偏低等实际情况，正确处理无功功率高压集中补偿与就地补偿的关系，合理进行无功补偿设置。针对金属矿山变配电所的无功补偿，尽可能采用高压集中补偿的方式进行处理，因为这种补偿方式相对要求不高，投入不多却能起到很好的降低线路损耗节能作用。对于金属矿山的各类低压配电及用电设备要用无功功率就地补偿的方式，补偿效果较为明显，可以很好的降价低压配电设备的电能损耗从而降低运行成本。

4 结语

有色金属矿山企业面临着日益激烈的市场竞争，如何在竞争激烈的环境中实现企业的稳定增长，节能降耗方面还在很大的潜力。金属矿山企业只有分析清楚矿山企业用能的现状及其成因才能采取得力措施开展金属矿山企业的节能工作，提高电能的利用率，降低矿山企业的总体运营成本从而提高企业的市场竞争力。