摘要：随着市场对能源的需求量不断增加，确保煤矿资源供应的稳定性与可靠性成为了维系社会稳定与持续发展的重要基础。依托自动化控制技术，于选煤厂中构建集中控制系统，合理进行规划与设计，提高选煤厂节能技术。同时，电气节能与保护是相辅相成的，在技术方面具有一定的互补性。本文分析了选煤厂设计电气节能。
关键词：选煤厂；设计；电气节能
选煤厂机电设备会集，用电量大，在目前国家节能减排的形势下，从公司效益和安全生产启航，加强设备用电管理，运用抢先技术，对供配电体系进行升级改造，能有效控制电耗，降低设备缺陷率，提高出产功率，对推进选煤厂自动化、信息化改造，推进公司可继续发展有着非常重要的意义。
一、选煤厂电气节能
1.合理选择机电设备类型。选煤厂是一个多工序、多设备互相联接的连续作业体系，才华匹配是设备选型最基本的原则。一是体系要与出产才华相匹配。依照入洗煤质、单位时刻入洗量科学合理地进行体系才华计划，防止体系性出产才华短少或过剩。二是体系内部各出产环节的才华匹配。高频筛、压滤机等各环节设备选型以及水泵、风机、胶带输送机等配套电机要依据中选煤质、体系计划等要素，依照体系的出产才华进行合理匹配选型。电缆选型应与绝缘需求、设备功率、作业制等要素相适应，防止体系各环节“大马拉小车”致使不必要的电能浪费。
2.加速出产体系的自动化升级。设备自动化程度滞后也是构成电耗大的一个因素。劳动密集型的选煤厂，大都设备都是单机作业、就地控制，设备联动性差，原煤皮带与循环水泵与压滤机等前后设备对接不上的现象常常发生；设备非安全空转无疑构成不必要的电能损坏。因而，引入抢先流水线，加速体系的自动化升级，结束自动化集中控制，不断提高设备联动性，是选煤厂提高功率、推进节能的最主要发展方向。
二、选煤厂设计电气节能
1.供配电系统电气节能设计。一是合理布置变压器。1）变电站的合理布置。为了减少配电半径、线路损耗量，提高供电的稳定性、安全性，选煤厂变电站及配电室应布置在负荷中心区域。对于生产规模大、厂区面积大的厂型可考虑设计两个或两个以上的变电站，以缩短供电距离。2）合理选择变压器容量及台数。根据变压器的有功功率损耗特性曲线可知，负载率太高或太低都会使变压器有功损耗增加，变压器最低损耗率一般在变压器负载率的50％～60％。在选煤厂设计时，应根据负荷变化特性，使变压器负载率控制在50％～70％之间。变压器的容量及台数也是影响电能浪费的主要因素。可适当调节变压器台数，调节负荷变化，如存在经常停用或间断使用的生产系统或大型设备，可考虑单独设置变压器。在系统或设备停用时不至影响其他变压器的负载率。3）选用低损耗节能型变压器。不同型号种类的变压器由于绕组材质、截面积不同，变压器的损耗也不相同。因此应选用高效率、低损耗的节能型变压器更为合适。二是提高供配电系统的功率因数。较低的功率因数将导致大量无功功率损耗，造成能源浪费。因此补偿提高供配电系统的功率因数是节能的重要手段。对于低压设备采取集中补偿方式，但对于功率因数极低的用电设备应先进行就地补偿；对于供电距离较远的高压供电设备，应采用就地补偿装置进行无功补偿。三是降低线路上的损耗。1）合理选择电缆及导线截面。线路损耗与线路的阻抗成正比、与电流的平方成正比；线路的阻抗与导线的导电率和长度成正比，与导线的截面积成反比。根据规范要求，10kV及以下电力电缆截面选择除考虑工作电流、短路电流及压降外，根据经济电流密度选择合适的电缆，有效地降低配电线路的电能损耗，因此，应采用高导电性的导体，并适当增加电线或电缆截面，减少线路损耗。2）合理分配用电负荷力求三相电流平衡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三相负荷不平衡，容易造成某一相电流过大，使其导线温度升高，特别是接线端子处过热，长期运行将导致导线节点氧化、电阻增大，导电性能受影响，甚至断路器频繁跳闸。在设计时应仔细计算负荷，将三相负荷调至平衡，即可避免上述情况的发生。
2.抑制高次谐波。谐波不仅会使系统的功率因数下降，而且在设备及线路中产生热效应，导致电能大量损失。变频调速装置与非线性负载的增多，也会使电器谐波的含量增多。因此，治理供电系统谐波问题，减少谐波对电网的影响，也是电气节能的重点。现将改善治理措施总结如下：1）低压变压器采用点接线方式，防止3次及3n次谐波对电网系统的污染。采用谐波消除电抗器并联电容补偿装置，有效防止并联谐振对电容器组谐波放大和损坏所造成的无功补偿电容和系统。2）当配电系统存在相对集中的大容量非线性负载时，采用无源滤波器抑制高次谐波。3）当配电系统存在相对集中的大容量非线性负载且变化较大时，采用有源滤波器抑制高次谐波。
3.动力系统节能设计。选煤厂设备运行效率低，大量的设备存在小负荷运行或空载运行的情况，尤其是选煤厂的泵类、风机负载较多，工艺专业设计时都是按最大生产能力配置电机，而设备正常工作时的负载往往比设计值要小很多，这就造成了整个生产过程的能源利用效率低、浪费严重。根据流体力学可知，流量与转速成比例，而功率与转速的3次方成比例，也就是说如果水泵采用调速控制，当流量减小时，所需功率近似按流量的3次方大幅下降。采用变频器调速后，设备可以始终保持在最佳经济状态运行，可彻底解决电机轻载运行下电能的浪费问题，提高功率因数、降低损耗、节约电能。
4.照明系统电气节能设计。照明设计中，应从以下几方面考虑节能措施：1）合理使用高效光源、高压钠灯、金属卤化物灯，或高功率精细荧光灯。高效节能照明光源应广泛应用于车间，尽量不使用白炽灯。2）合理使用节能光源电器配件。建议采用低损耗电器配件，如电子镇流器、低损耗节能镇流器等，从而达到减少线路损耗，提高电能质量和功率因数的效果。3）合理改善灯具的控制方式。大型车间、公共走廊、楼梯等用电，要提倡一灯一控的方式控制电源。大型车间采用多区域控制；公共走道、楼梯间等场所采用声光控开关，减少不必要的电能浪费；厂区道路照明尽量采用光控与时控相结合的控制方式，避免由于人为原因忘记关灯，造成电能浪费。
5.其他节能措施。1）工艺设计时的电气节能。选煤厂电能消耗的2／3都用于为电机提供动力，选煤厂作为高耗能的用电企业，更应该从建设初期的设计阶段进行节能设计。由于某些生产工艺和设备配置不合理，大量的设备存在小负荷运行或空载运行的情况，造成大量的能源浪费。所以，电气节能设计应对选煤厂的工艺流程、设备及总平面布置有较深的了解，并与工艺设计人员及时沟通，从而实现电气设计节能的目的。例如减少不必要、不合理的流体输送，在调整工艺布置的前提下尽量采用自流方式，合理确定厂房高度和层高，实现节能降耗等。2）合理选择控制系统。选煤厂用电设备多、工艺复杂，集中控制系统复杂，起停车时间长，起停车过程中动力消耗大，能源浪费严重。因此合理设计启停车顺序及时间间隔也能够最大限度地节约电。
总而言之，选煤厂工作效率直接关系着其效益实现程度，引入自动化控制技术，对选煤厂工作模式进行改进，建立相关具备自动化控制特征的集中控制系统，对现场设备进行合理设定，依托自动化控制技术，实现选煤厂的节能技术，从而为选煤作业效率的提升奠定基础，同时，对推进选煤厂自动化、信息化建设，促进企业可持续发展有着非常重要的意义。
参考文献
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论文作者:艾先东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：设备论文; 节能论文; 选煤厂论文; 变压器论文; 谐波论文; 电能论文; 功率因数论文; 《电力设备》2018年第8期论文;