煤矿地面供电综合自动化系统设计初探

天地科技股份有限公司上海分公司 曾 苛

从目前的具体分析来看，煤矿的开采要实现效率的提升，动力提供的持续性需要保持，所以在具体的实践工作中，稳定地面供电的意义巨大。从过去的具体分析来看，虽然煤矿开采的运输、照明以及监管等用的也是电力资源，但是整个地面供电未形成完整的系统，所以各方面的工作具有相对的独立性，这种独立性情况的存在对于煤矿地面供电的整体调节和控制十分的不利，因此需要对其做改善。自动化技术作为构建自动化系统的核心技术，在煤矿地面供电系统建设中进行运用，这样可以将地面供电系统进行有效的连接，其中的各个供电要素可以实现调节和控制的优化，这样，系统运行的效率明显的提升，产生的价值有了显著的提高。

1 煤矿地面供电系统分析

煤矿地面供电系统对于煤矿的具体生产来讲有着重要的作用，所以需要对系统做完整性的建设。从目前的具体分析来看，要对煤矿地面供电系统进行全面性的设计，需要对以下四个方面做具体的认知和了解。

1.1 负荷统计

首先，在煤矿地面供电系统的构建中，需要对负荷进行统计。之所以要进行负荷统计是因为煤矿地面供电系统需要对整个煤矿的运行做动力提供，如果不能够根据实际需求进行电力提供，煤矿的运行会受到影响，所以需要对煤矿具体运行中的能量负荷做统计。从具体的统计工作分析来看，负荷计算是必不可少的，负荷计算包括两方面的内容：其一是矿井用电负荷计算。通过此计算可以将矿井生产所利用的电能消耗做具体的统计。其二是功率因数补偿。功率因数的补偿考虑可以更加精确的计算负荷，这对于负荷的统计来讲帮助巨大。综上所述，为了实现煤矿地面供电系统的合理建设，科学的计算负荷并对负荷做整体性的统计，这样，地面供电系统的具体规模可以确定的更加科学，其在资源利用节省方面的意义会更加的突出。

1.2 变电所主变压器的选择

其次，在煤矿地面供电系统的构建中，变电所的主变压器选择也是一项重要的内容。从主变压器的具体选择分析来看，其需要做三方面的主要工作：第一是严格按照变压器的选择原则进行变电所主变压器的选择，这样，变压器选择的大方向不会错，通过具体的变压器规格控制可以达到目的。第二是要做好变压器选择的计算。在确定了负荷的基础上根据负荷的要求对变压器的具体规格计算，这样选择的变压器会更具实用性。第三是进行变压器的损耗计算。损耗计算可以确定变压器的性价比，这对具体选择的参考价值十分显著。简言之，变压器在整个煤矿地面供电系统中占有重要的地位，所以做好选择工作十分的重要。

1.3 电气主接线设计

第三，在煤矿地面供电系统的构建中，电气主接线设计也是需要重视的内容。从具体分析来看，接线设计是实现供电系统性的重要因素，因此在接线设计工作中需要明确两点：其一是要对主接线的基本要求做详细的了解。从具体的分析来看，不同的煤矿其实际情况不同，其对主接线的要求也不一样，所以在具体接线设计的过程中需要根据煤矿的实际情况明确标准，进而满足实际的要求。其二是对主接线的方案进行确定。方案对于具体的系统构建具有指导性意义，通过回路确定、电压确定等将具体的方案做明确，煤矿地面供电系统的线路构建会更加符合标准性，其构建的效率和质量也会得到提升。

1.4 变电所的防雷与接地

最后，在煤矿地面供电系统的具体构建中，对变电所的防雷和接地做重点的考虑也十分的必要。从具体实践分析来看，煤矿的应用安全对其产量有着重要的影响，而在煤矿生产实践中发现，雷击等自然现象不仅会对煤矿的基础设施造成破坏，对其生产安全也会产生重要的影响，所以在煤矿地面供电系统的具体构建中，一方面需要对区域雷电进行做具体的总结，然后通过计算分析供电所系统所能承受的雷电伤害并在此基础上做好计算，确定具体的防雷措施。另一方面，要根据具体的雷电问题确定系统的接地方案，这样，供电所防雷和接地的效果便会有显著的提升。

2 煤矿地面供电自动化系统设计

煤矿地面供电自动化系统在煤矿的具体生产中要实现运用，单一的系统结构必然满足不了实际的需要，因此需要对自动化系统实现多方面的建设。从目前的煤矿地面供电系统具体分析来看。其利用效率和价值的提升主要从运行、控制和监管三个方面实现，因此在具体的自动化系统设计中，需要从这三个方面入手。

2.1 自动化运行系统

首先是自动化运行系统的设计。就煤矿地面供电系统的自动化运行分析来看，其可以对整个系统中的用电做自主的调整，所以利用自动化运行系统，供电效果会有明显的提升。就具体的自动化系统设计来看，包括三部分内容：第一是运行的基本流程设计。此内容的设计需要对系统当中的用电要素做分析，即对用电的具体环节做掌握，通过用电环节的掌握将系统做必要性的流程切割，这样，系统在运行的过程中，具体的环节调节会有明确的流程做参考。第二是做流程用电的标准设计。从具体的分析来看，煤矿地面供电系统所提供的是整个开矿工作所需要的电能消耗，但是在不同的环节，其能量消耗是不同的，所以确定具体的环节标准可以实现用电的流程性调节。第三是对各个环节做完整的衔接，这样，系统的闭合性突出，而在闭合性系统的运行中，其自动化受外界因素的干扰明显的减少，所以煤矿地面供电系统的自动运行效率得到显著的提升。

2.2 自动化控制系统

其次，在煤矿地面供电系统的自动化设计中，第二项重要的内容是进行自动化控制系统的设计。从实践分析来看，自动化控制系统的主要作用有两个：第一是对系统运行中具体的供电需求做控制调节，实现供电系统的效率化运行；第二是对系统中的突发性故障做中断控制，从而减少其影响的范围。从这两个目的出发做具体的设计，其内容也包括两项：第一是对整个运行系统做具体的流程控制中断，即在紧密相连的各个流程中设立控制端口，这样，当其中一个流程发生问题时可以迅速的进行端口掐断，以此避免问题的蔓延。第二是对各个流程环节的控制做具体的指令设计，从而使其满足不同的控制要求。简单来讲，自动化系统的控制是通过指令的执行来实现的，所以在控制设计中指令的设计是非常具有价值的内容，探究指令设计的标准性，确定其执行的效率是自动化控制设计中需要重点注意的内容。

2.3 自动化监管系统

自动化监管系统是煤矿地面供电系统自动化设计的又一项重要内容。从煤矿地面供电系统的具体分析来看，煤矿的地面供电系统具有较强的复杂性，而且受到具体的地理环境影响，线路的运行会遇到各种突发的情况。在这样的大环境下，实现对线路的实时性监管并对其信息做反馈具有重要的意义。在煤矿地面供电系统的自动化建设中，首先在线路范围内进行监控设备或仪器的安装，并将其介入到运行系统中，这样，线路的问题可以第一时间的反应在监控仪器设备上。在煤矿地面供电系统当中设置中央信息传输和管理平台，利用无线实现监控设备和管理平台的连接，这样，在故障信息传输到管理平台后，管理平台下发指令并由控制系统做具体的执行，整个系统的监控目标得以实现。简言之，自动化监管系统的应用使得煤矿地面供电系统在实际利用中的有效性得到了显著的加强，这种加强提升了系统的具体运行效率。

3 煤矿地面供电综合自动化系统的效果评价

煤矿地面供电综合自动化系统的具体利用会产生比较显著的结果，此种结果和原来的系统利用具体存在怎样的差别需要对比评价来分析，所以确定对比分析的具体指标并作出评价，可以更好的判断煤矿地面供电综合自动化系统的实际效果。

3.1 生产效率评价

首先，从生产效率方面对煤矿地面供电综合自动化系统做评价。具体的评价指标包括生产的投入量、产出量和浪费率三个。就投入量的具体分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统的投入相比于过去的煤矿地面供电系统，其投入较多的是技术因素，在人员的利用方面，此系统和过去相比明显的减少。就产出量的具体分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统的利用有效的提升了煤矿的具体产出量，综合对比具体审查数据发现在系统构建后，其月产数量较过去提升了11%至23%。就浪费率的具体分析来看，在煤矿地面供电综合自动化系统得到利用之后，电能的具体利用有效率达到了96.3%，相比于过去不足80%的利用率，能量的损耗明显的减少。综合对比三方面的要素发现，煤矿地面供电综合自动化系统的构建和利用相比传统，其效率提升十分的明显，所以说煤矿地面供电综合自动化系统利用在整体生产中具有高效性。

3.2 运行质量评价

其次，从系统运行的质量对煤矿地面供电综合自动化系统做评价。此方面的评价主要围绕运行故障率、设备的可利用性以及系统运行的安全性来分析。就运行的故障率分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统实现了供电自动化的选择，其在具体的利用中连接性好，持续性强，故障率普遍性的低于1%，这和传统高于5%的故障率形成了鲜明的对比。因此说煤矿地面供电综合自动化系统在具体的运行中优势明显。从设备的可利用性分析来看，因为煤矿地面供电综合自动化系统的故障率发生比较低，所以设备在具体的利用中因故停工的现象明显的减少，这种情况使得设备利用的有效性明显的提升。从月统计数据来看，煤矿地面供电综合自动化系统应用下的设备，其因故停工的时间不超过10小时，而传统系统运行造成的因故月停工时间在80小时以上，由此可见煤矿地面供电综合自动化系统的优越性。从系统运行的安全性分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统的故障率低，所以安全性较好。综合来讲，煤矿地面供电综合自动化系统的利用有效的提升了地面供电系统的质量。

3.3 经济效益评价

最后，从系统的经济效益出发对煤矿地面供电综合自动化系统做评价。从上文的具体分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统在具体应用中的效率性比较的突出，质量化表现也比较强。而就效率性的具体分析来看，其虽然提高了技术投入，但是人员利用却有了明显的下降，而且最终的生产量也有了显著的提升，所以整个系统的经济效益获得了提升。从质量的角度分析来看，煤矿地面供电综合自动化系统实现了质量化运行，设备故障率明显的降低，这无疑减少了在设备维修方面的投入，由此实现了经济效益的提升。简言之，无论是从效率角度分析还是从质量角度分析，煤矿地面供电综合自动化系统在经济效益方面的表现都十分的亮眼，所以说煤矿地面供电综合自动化系统对于煤矿经济效益的提高来讲有着重要的意义。

4 结束语

煤矿地面供电系统对于煤矿的具体运行和生产具有显著的影响，做好供电系统的优化和完善不仅能够提高煤矿生产的具体效率和质量，而且也符合我国现代会工业发展的基本潮流，所以积极的利用新技术提升系统性能十分的重要。煤矿地面供电综合自动化系统有效的利用了现阶段较为先进的自动化技术实现了整个系统运行、控制和监管的效率提升，增强了系统运行的安全性，对于整个煤矿地面供电综合自动化系统的实践性意义提升起到了重要的帮助。

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