摘要：矿山开采为社会发展和经济发展的提供必要能源，不仅为人民的生产生活提供了能源支持，也逐渐成为了国民经济的重要支柱。随着城市化进程的推进，矿产资源的需求量日趋增大，对资源开采和生产的技术要求也越来越高，而矿山开采过程中的机械设备损耗和能源损耗成为了制约开采的重要因素。机电设备的节能降耗是一项综合性工作，需从技术和管理两方面做出努力，技术改造是节能的基础，加强管理也是降耗的关键。在矿山开采过程中，降低设备损耗、节约能源、降低设备磨损是提高开采效率的有效途径，不但可以减少工矿企业电费支出，提高企业经济效益，而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。
关键词：矿山；机电设备；节能降耗
1 矿山机电设备节能降耗的意义及节能降耗技术
1.1矿山机电设备节能降耗的意义
大量机电设备在矿山生产中的应用不仅大幅提高了生产效率，使得能源产量持续增长，而且更好地保障了煤矿开采的安全性，资源开采质量不断提高。但在实际生产中，机电设备的广泛应用也带来了不少问题，如生产耗油、耗水、耗电量急剧上升，造成的环境污染问题越来越严重。对此，为促进矿山开采的长期健康可持续发展，国家特地制定了相关政策，以更好地引导矿山生产。但基于实际因素的影响，很多管理方案与技术优化方案很难具体贯彻落实，同时在新政策、新管理模式以及新技术的实际推行中也遇到了很多问题，以致矿山机电设备在实际应用中产生了严重的能源浪费及环境污染问题，这相悖于我国“十二五”期间提出的煤矿节能减排发展理念，因此，积极研究矿山机电设备节能降耗措施迫在眉睫。
1.2节能改造技术
节能改造技术即利用半导体元件及其通电作用调整和改变机电设备电源电流工作频率，以实现机电设备能耗降低的目的，所以节能改造技术也称为变频节能技术，其中由电源板、电极电容和控制面板、键盘等组成的变频器是变频节能改造技术的核心，通过运用微电子技术和变频技术，改变电动机电源做功频率，从而加强对电动机能耗的控制。电动机安装变频器后能够在流量、风速等输出条件的约束下实现电动机能源消耗的有效降低。相反，未安装变频器的电动机因无法进行变频调节而始终处于额定工作状态，既无法满足不同工况对电动机功率和效率的要求，又引起极大的效能损耗和能源浪费。变频节能改造技术的应用能根据工况有效调整电动机负载和输出频率，有效达到节能降耗的目的。例如在工厂生产中采用合适的变频器替换阀控制，提升电动机设备的输出功率，有效降低损失的电力马达输出功率，节能降耗；安装逆变器进行发电机的自动化调整，同时可以有效降低能源消耗。
2机电设备节能改造技术的应用
2.1节能设备的应用
（1）节能型照明设备。照明设备是矿山常见的机电设备，与其他机电设备相比耗电量较小，但使用数量多而频繁，所以节能照明设备的使用对工厂机电设备节能改造意义重大且效果显著。常用的节能型照明设备包括节能灯、荧光灯和LED灯等，节能灯有较强的穿透力，荧光灯有较高的发光效果，LED灯电能损耗低，三种节能照明设备在工厂节能方面均应用广泛。
（2）节能型电动机设备。电动机在矿山工业生产中随处可见，包括机床、排风扇等在内的许多机电设备都需要电动机供给动力，所以节能型电动机的普遍应用有助于降低生产能耗。YEIB型电动机的磁芯为高导磁低损耗的冷轧硅钢片，工作效率高且电能消耗低，维修过程简便。
（3）节能型变压器。矿山生产过程中，不同机电设备有不同等级的额定工作电压，所以电压升降难题普遍存在，这就需要用到变压器进行电压升降的调整与控制。变压器是影响电力成本的重要元件，根据统计资料，我国电力消耗量中电流消耗约占10%，变压器具有阻抗匹配和电压升降等多种功能，如果型号容量功能选择错误则会加重电能损耗，所以必须根据实际情况在满足负荷指标的情况下，选择容量相对小的变压器设备，以防止不必要的电能损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时可以配套性地选择单相自补偿变压器和三相四线变压器以实现电力系统负荷的平衡，有效降低电流波动可能引发的电能额外损失。
（4）应用低阻电缆。电缆电阻在提高电力传输质量和降低传输能耗方面起重要作用，作为各种用电设备之间电力传输的基本通道，电缆电阻的大小与机电设备电力传输速度之间呈反向关系，即电缆电阻越大则电力传输速率越慢，单位时间内所消耗的电能也越多。为此工厂机电设备节能改造中必须选择电阻较小的电缆并适当增大电缆导线截面以降低热辐射和电能的无谓损耗。
2.2配供电系统的节能改造
在工厂电力系统和分配系统中应用节能改造技术进行节能优化设计可以确保工厂机电设备运转正常、稳定工作性能，确保产品生产质量和效率。
（1）合理确定供电电压。供电电压的合理选取可以确保合理用电的实现，也是
对机电设备电容、供电距离、电网安全等综合考虑的结果，当用电设备平均电压为6kV且设备电容较大时，如果技术上可行且经济上合理，则可以考虑选择该级别电源电压以降低用电设备电耗。
（2）扩大使用无功补偿装置。电气功率因数是进行工厂设备用电估计的重要指标，功
率因数的提高意味着电气设备用电效率的提升，无功补偿装置的安装使用有利于提高用电设备的无功补偿，满足工厂机电设备运行过程对无功功率的需求，充分利用发电设备容量和变压器设备，并提高设备电能使用效率，降低电力系统无功补偿负荷，实现电网的稳定可靠运行，这都意味着机电设备电能消耗量的减少。
2.3进行电力计量的精细化管理
精细化管理的概念自提出以来其应用领域越来越广，对工厂机电设备进行电力计量的精细化管理旨在加强对机电设备和电能计量装置运行的动态化监测与定期追踪调查，以便获取机电设备电力计量装置质量等方面的数据资料，加强节能改造技术管理。精细化管理理念的应用可以有效规避企业机电设备电力计量方面的隐患，提高电力计量装置的准确度与运营效率，并以此为契机制订和实施工厂机电设备电力计量精细化管理的长效机制。
2.4通过“削峰填谷”平衡设备负荷，节约用电成本
矿山生产过程具有明显的时段性，即白天生产任务重、用电量大，而夜间电力消耗小，所以其电能的使用表现出明显的高峰和低谷交替的“峰谷效应”，这种峰谷变化对电力系统的稳定运行存在不利影响，可以考虑将高峰期电力部分或全部转移至低谷时段，以实现不同时期电力耗用量的平衡，同时峰谷时期电价不同，可以利用峰谷效应降低电力成本，从而降低用电成本，促使节能改造目标的实现。
3 结语
矿山机电设备属于矿井的主要耗能设备，要想使其实现节能降耗，一方面在选用机电设备时，应优先选用节能效果好、工作性能优良的机电设备，另一方面应严格按设备操作规程作业，并做好设备的日常维护保养工作。只有这样才能使矿山机电设备更节能，进而显著降低矿井生产成本，更好地促进企业的长期健康可持续发展。
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论文作者:吴治立,谷新涛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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