煤炭行业在运行的过程中，整体需要消耗的能量较大，特别是对于电能的消耗量更是巨大，在煤矿众多的成本中，对于电能的消耗量可以达到20%。在煤炭“黄金十年”的发展时期，对于该部分的支出，很多煤矿并没有给予充分的考虑，但随着煤矿行业的“峰回路转”，全面精准压缩煤矿不必要的支出已经成为煤矿的必然原则，采取针对性的节能措施成为了必然。因此，对煤矿供配电系统设计的节能措施进行分析有着较为重要的意义。
众所周知，煤矿行业是一个能源消耗巨大的行业，特别是随着现代煤矿产量的不断提升，更增大了其能源消耗水平。在我国可持续发展战略下，要求各行各业在发展过程中都遵循节能原则，尽可能地节约能耗，最大限度地减少不必要的能源浪费，煤矿行业也不例外。电能是煤矿生产过程中所需最多的能源，几乎所有煤矿机电设备的运行都需要有电能的支持，因此煤矿行业若想有效实现节能目标，首先必须要对煤矿供配电系统进行科学的节能设计。另一方面，站在煤矿企业自身经济发展的角度上来看，煤矿供配电系统节能设计也具有重要意义，因为通过对煤矿供配电系统进行有效的节能设计，可以减少煤矿企业的耗电支出，从而为煤矿生产节省很大一部分成本。因此，煤矿企业必须要重视煤矿供配电系统节能设计，积极采取各种先进合理、科学有效的节能措施。
当前绿色发展理念已经深入人心。煤矿企业在发展的过程中，也只有选择低碳高效的发展之路，才能适应当前国内供给侧结构性改革的要求。因此，煤矿企业在进行供配电系统设计时，必须秉持节能设计原则，在满足供配电系统正常使用的基础上，尽量选择使用节能设备，多采取无功补偿的方式，提升电力能源的整体使用效率。
降低煤矿供配电系统运行的成本对于保证煤矿供配电系统运行的效果非常关键。但是在整个设计的过程中，应当注重经济适用原则，不能只为了降低供配电系统的能耗效果，增加了供配电系统的运行成本。这就需要在进行供配电系统节能设计时，不能将使用需求代价牺牲，煤矿企业应当从自身当前所处的实际情况出发，平衡经济投入和节能效果之间的关系，找出两者的平衡点。
煤矿供配电系统是为煤矿生产所需各类煤矿机电设备提供电能的系统，它与煤矿生产工作息息相关，直接影响着煤矿生产效率。虽然在煤矿行业发展过程中应追求节能，但也不能为了节能而一味降低煤矿生产效率，这是本末倒置的。应当采用灵活的节能措施，确保既能满足煤矿生产实际需求，又能达到良好的节能效果。
线路导致的损失是煤矿内电能消耗损失的重要组成部分，可以通过设计环节在对该部分的消耗进行针对性的降低，技术人员在设计时，对煤矿整体的电阻配置、电流情况等进行全面细致的划分，在具体设计环节中，对于电线的横截面、供电半径等方面进行全面综合的分析，在设计时，应当充分考虑如下公式：
式中：ρ为电阻材料的电阻率(欧·厘米);L为电阻体的长度(厘米);A为电阻体的截面积(平方厘米)。
从计算公式可以得到，在供电距离不断延长的过程中，导线的整体电阻也在持续不断的增加，特别是随着输电导线横截面积的不断增加，整体的电阻也在随之下降。所以，在进行具体设计时，若导线的材料是固定的，则应当从增加横截面积、减少输电的长度等方面出发，从而将导线层面带来的电阻损失降低到最小。若配送距离相同，导线的横截面积也相同，则应当尽量选择较小的电阻率的导线，最大限度的将配电线路的电能消耗降低到最小。同时，纯金属的电阻率相对也较小。设计人员在具体设计时，对于电能的消耗与购置的成本也应当最大限度的控制到最低，掌握好能耗大与成本高之间的关系。此外，在部分情况下，还需要将无功补偿装置安装到对应的地点。
在煤矿生产过程中，会涉及到对许多种类煤矿机电系统和设备的应用，如煤矿排水系统、煤矿通风系统、煤矿提升系统、煤矿电气设备、煤矿照明设备等等，而这些系统设备的能耗，均直接影响着煤矿生产的整体能耗。所以，若想有效实现煤矿供配电系统节能设计目标，必须要想方设法降低各类系统设备的能耗。
(1)降低煤矿排水系统的能耗。煤矿排水系统作为煤矿重要系统之一，对于保证煤矿安全性非常关键，同时，排水系统也是煤矿的耗电大户，根据相关统计数据表明，排水系统能耗占据到整个煤矿能耗的30%左右。在排水系统中，水泵电机是主要的耗能部件，在设计时，可通过对水泵进行改造的方式实现节能的效果。设计中可通过对平衡盘间隙进行调节实现对水泵工作状态的有效调整，也可对送水管路进行调整的方式，提升水泵的工作效率，对于水泵的填充料也可进行更换，从而有效降低煤矿排水系统中由于摩擦带来的能耗。
(2)降低煤矿通风系统的能耗。根据相关的测算表明，煤矿通风系统的整体能耗可以占据到整个煤矿能耗的1/5左右，特别随着煤矿开采范围的不断扩大，带来的风阻也在持续提升，再加上通风系统会出现不同程度的漏风问题，导致通风系统运行效果较差，增加了通风系统整体的能耗。技术人员在对煤矿通风系统进行设计时，应当重点提升煤矿通风系统的整体的运行能力，确保通风系统的运行效果与具体的工作需求相适应，较好提升煤矿通风系统运行的经济性与合理性。
(3)降低煤矿提升系统的能耗。当前立井提升系统是国内很多煤矿采取的主要提升方式，立井提升绞车占到整个煤矿能耗的15%左右，也是煤矿耗能大户。在对提升机的配电系统进行设计时，在满足安全性的基础上，应当适当增加提升机的单次提升载荷。同时，应对绞车运行过程中的阻力应当科学降低，选择使用效果更好的润滑介质，选择使用双沟提升系统，避免使用单钩提升系统，对于空载的次数严格控制，对于载重矿车也应当选择更为轻便的矿车。
(4)降低煤矿电气设备的能耗。电气设备作为煤矿能耗的重要组成部分，随着煤矿生产现代化水平的不断提升，电气设备使用的数量和规模也在随之增加。在供配电系统设计过程中，对于井下的自然条件应当充分考虑，用电方案应当与开采工作面、掘进工作面及矿山机械自动化程度相匹配，根据煤矿企业的产能确定出合理的电气设备，做好保护生产和经济适用并重。对于电气设备无功运行情况应当最大限度的避免，部件的摩擦系数最大限度的实现减少，达到节电增效的效果。
(5)降低煤矿变压器的能耗。随着煤矿企业现代化的发展，所使用的供配电系统整体的负荷也在不断的提升，变压器作为煤矿内重要的组成部件，所需要的电压呈现出不断增加的问题，数量也在持续增加，因此，技术人员应当针对性的将变压器的能耗降低到最低。根据相关测算表明，在变压器工作负荷在50%左右时，可有效提升变压器整体的工作质效。同时，对于变压器的负载能耗与空载能耗应当最大限度的降低到最低。在轻载与过载之间应当做好相互切换。电动机作为重要的耗能部件，对于其无功工作情况应当最大限度的控制，更好提升其内部电容器的配置效果。
(6)降低煤矿照明设备能耗。煤矿地下较为阴暗，使用到的各类照明设备非常多，因此，照明设备的能耗是煤矿地下能耗的重要组成部分，特别是随着煤矿开拓范围的不断增加，带来的照明能耗也在不断的增加，应当结合煤矿实际生产情况，科学选择照明设备，在满足正常使用的基础上，对于设备的能耗应当最大限度的降低，应当在合理控制成本的基础上，对于节能型灯具应当尽量多的选择使用，特别是对于长明灯的问题必须严格的控制。
(7)提高系统功率因数。在煤矿供配电系统设计中，通过提高系统功率因数，能够有效缓解系统在运行过程中的电能损耗量较大的缺陷。提高系统功率因数这项措施对技术层面提出的要求较高，为达到此目标，需要在操控变压器、电动机等设备之时，对静电电容器进行无功补偿，从而减少设备电流传输中的部分功率损耗，提高系统节能效果。再者，提高系统功率因数的另一途径是进行高压集中补偿和低压分散补偿，所以在实际操作过程中应重点关注这方面问题。具体来说，在进行高压集中补偿的过程中，应对相关电容器组进行合理的安排设置，从而最大限度地提升煤矿供配电系统的整体运行效率;而在进行低压分散补偿的过程中，则应在车间配电室合理配置电容器分组，从而最大限度地发挥出节能作用。
综上分析，全面提升供配电系统节能效果对于提升煤矿发展的精细化水平非常关键，但是从具体供配电系统设计情况来看，很多煤矿虽然已经认识到科学合理压缩该项支出的重要性，但从具体设计情况来看，整体的精细化水平相对于实际需求还有着较大的提升空间，因此，这就需要煤矿企业全面认识到提升供配电系统节能效果的重要性，从煤矿企业的实际情况出发，采取针对性的措施，全面提升供配电系统节能设计效果。
摘要：供配电系统作为煤矿各项工作的动力之源，在保证煤矿安全可持续运行方面扮演着非常关键的角色。但是从当前煤矿供配电系统使用情况来看，其中存在的问题相对较多，与当前煤矿提质增效发展是明显违背的。本文从煤矿供配电系统节能设计原则分析入手，重点剖析了提升煤矿供配电系统设计的节能效果的相关措施。
关键词：煤矿,供配电系统,设计,节能措施,研究
[1] 陈晓明,王彬,项炳泉,杜德平.地铁车站供配电与照明系统节能分析与节能措施的研究[J].安徽建筑大学学报,2017,25(05):30-34.
[2] 王志尧.关于煤矿供配电系统的绿色节能设计方法分析[J].海峡科技与产业,2017(12):94-95+98.
[3] 杨建华.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].建筑设计管理,2016,33(11):88-90.
[4] 施文俊,任浩鹏.煤矿供配电系统设计的节能措施研究[J].科技风,2015(24):93.
推荐阅读：
供配电设计中的节能方法和措施研究09-12
浅析供配电系统设计中节能问题09-13
石化企业供配电系统设计研究09-12
城市地下综合管廊供配电系统的设计研究09-12
建筑物供配电线路节能设计05-10
浅论工厂供配电系统中节电的意义及措施12-16
供配电系统设计论文提纲11-15
机房供配电系统可靠性优化策略的研究09-10
分析研究电力自动化供配电系统的优化改造09-14
大型住宅小区供配电设计研究09-12
