煤矿电气自动化节能设计原则分析

赵楠

摘要：本文就煤矿电气自动化节能设计原则进行分析，分析何为电气自动化、电气自动化在现阶段我国煤矿企业应用的意义以及所应用的策咯，为下一步煤矿电气自动化的发展提供相应的方向，为相关人员提供借鉴。

关键词：煤矿;电气自动化;节能设计;原则

随着经济的不断发展，人们的需求不断增加，煤矿企业作为我国的支柱型企业，其重要程度不必多言，而煤矿工程通常存在着安全隐患，因为之前的煤矿企业并没有电气设备的应用，仅仅靠人工，可能因为某些失误就会造成安全事故，但现阶段我国的煤矿企业大多数引用先进的设备，进而使煤矿的开采变的自动化与设备智能化，自动化与智能化的应用能够很大程度上降低安全事故的发生，进而提高采矿的效率，增大企业的经济效益。

一、电气自动化简介

所谓的电气自动化指的是运用计算机技术、新型信息技术以及相关的先进控制理论投入到相关的工业生产里去，进而通过一定的管理上面的优化以及控制达到降低能耗与提高生产的一项综合性技术。电气自动化的构成成分较多，主要包括软件的自动化、硬件的自动化与系统的自动化。在现阶段的生产中运用电气自动化能够很大程度上确保煤矿企业在生产过程中的安全，提高采煤的效率，进而提高煤矿企业的竞争力。

二、电气自动化在现阶段我国煤矿企业应用的意义

我国的煤矿资源众多，但相应的我国的人口也很多，每年需要耗费大量的煤矿资源，在现阶段我国的国民经济的构成中，煤矿资源占据了较大的比重。同时煤矿产业的发展直接影响着我国的经济发展。在以前我国的经济并不发达的情况下，我国的煤矿开采企业通常会出现较多的安全事故，进而导致在开采的质量与效率上得不到保证，直接降低了企业的经济效益，但近年来，我国的经济不断发展，科技不断的进步，煤矿企业的开采设备逐渐向自动化与智能化方向发展，大量设备的智能化能够保证采矿事业的安全运行，进而保证了采煤的效率，降低了事故的频发性。所以企业应注重对于煤矿电气自动化的发展，使煤矿企业向着科学化的方向发展。

三、煤矿电气自动化节能设计应遵循的原则

（一）可持续性

煤矿电气自动化节能设计的目的是通过合适的方法对资源进行回收与利用，所以具有着需要具备可持续性。这是煤矿电气自动化节能的重要原则，因为可持续性也直接影响到了我国环保事业的发展。所以在进行煤矿电气自动化节能的设计时，相关的设计人员要从我国的具体发展状况出发，实事求是的来进行煤矿电气自动化的节能设计。

（二）安全可靠性

在進行煤矿电气自动化的设计时，电气设备的安全运行是最为关键的，也是根本，设备的安全运行才能保证后续工作的进行，所以这就要求进行煤矿电气自动化节能设计的人员注重安全性与节能性的关系，确保煤矿电气自动化节能设计能够在安全的环境下运行。

（三）减少对于环境的影响

煤矿电气自动化节能设计的根本目的是在于减少对于环境的影响，节约了能源不仅仅能满足国家的要求还能推动煤矿企业。还能提高煤矿企业的竞争力，进而在现阶段激烈的企业竞争中取得竞争优势。

（四）对配电设计进行优化

在煤矿企业的生产过程中最重要的是保证煤矿设备的正常运行，而保证煤矿设备正常工作的前提就是用电设备的正常运行，因此，要对电力设备进行优化，另外，进行配电设备的设计时，相关的设计人员要考虑到整个煤矿电气自动化的所需供电以及负荷的容量，进而确保整个电力系统能够稳定、灵活高效的运行。

四、电气自动化在现阶段我国煤矿企业中的应用

（一）在通风系统的应用

通过以往的经验来看，煤矿企业的工作环境十分恶劣，通风性能较差，但运用电气自动化之后，煤矿企业能够使用分层以及分散的方式进行煤矿通风自动化系统的设计，同时，煤矿企业也可以采用多机备用技术与光纤传输技术进行煤矿通风系统的优化通过运用煤矿通风自动化，对煤矿工程的生产环境有着极大的改善。

（二）在排水系统的应用

在煤矿工业，排水系统至关重要，主要作用为以下几方面：（1）当工作人员不在设备旁边时，煤矿的自动化排水系统能够根据实时的情况进行水阀的开关，进而确保排水机械的合理调度，能够保证排水工作的节能效果，提高了排水的效率。（2）能够对整个系统起到保护作用，防止过载、负压以及泄露等现象的发生。（3）能够实时向控制室提供泵房的数据，进而掌控着整个设备的运行情况，可以对排水系统进行远程的控制。（4）运用煤矿排水系统的电气自动化能够实现手动、自动与远程控制。在运用煤矿排水系统的自动化时，要对煤矿自动排水的软件进行实时的更新并提出相关的管理策略，进一步的提高煤矿自动化排水系统的智能化。

（三）在供电系统的应用

在煤矿企业中，供电系统是最为关键的一环，而供电系统主要是由四个部分所组成，包括：综合保护器、地面集控中心、传输通道以及监控分站。综合保护器的功能为遥测、遥信以及遥控等等。而监控分站的作用是进行连接，对其中的设备信息进行收集以及交换，然后实现设备信息的协议统一。我们可以利用以太网对监控中心进行连接，连接到各个变电站，进而让系统的内部形成一个可以互相传输的通道，使用该通道将整个系统的运行情况进行实时的反应，另外对网络性能加以稳定，让其不受到其他信号的影响，从而保证整个供电系统的运行。

五、煤矿电气自动化节能设备的应用策略

（一）对电动机进行选择

煤矿在进行开采时，大部分的电动设备是通过电动机经过传动装置来进行运动的，在整个煤矿自动化系统中，除却机械装置以及附属系统以外，都需要电动机参与其中，而电动机的效率与负载是息息相关的，所以选择电动机显得尤为重要，因为选好电动机也能起到节能的效果。而在进行电动机选择时，要根据实际的生产状况进行选择。例如：对于某些不调速的设备或某些年负载工作时间较长的设备，优先选用高效率的电动机，在进行电动机的选择时，我们可以根据负载的大小以及利用的时间进行选择，选择最适合现阶段生产的电动机。在进行煤矿开采时，大部分的设备需要使用到感应电动机，感应电动机的优势较多，在部分设备容量大与变速要求高的设备中应用较为广泛。但是在进行感应电动机的应用时，要确保不能空载运行，若负载过于低，可以装设上节电器，进而实现降压，使电动机的效率与功率得到提高，在降压以后也要确保电动机的功率。当使用容量大的电动机时，若额定容量大于负载的容量便可以使用。

（二）对变压器进行选择

变压器的选择也是在煤矿电气自动化设備中重要的一环，因为变压器负责着升降电压以及匹配阻抗，所以进行变压器的选择时，需要考虑到以下几方面，首先要对变压器的容量进行选择，减少变压器自身所带来的损耗，进而达到节能减排的效果;其次要使用相同线制的变压器，进而提高传输的稳定性，达到负荷的平衡。需要相关人员注意的是，某些旧型号的变压器，由于技术上的问题，和现阶段的线制并不相符，会在一定程度上使得煤矿电气设备耗能增加，使煤矿企业的经济效益降低。同时变压器的相对位置会影响着变压器的性能，所以工作人员要注重于变压器的位置安放，要将变压器安放在电力负荷的中心处，不仅仅使电能输送的距离缩短，而且也极大程度上降低了电能的消耗。

（三）使用无功补偿装置

无功补偿装置是一项对电力传输过程中无功功率进行补偿的一项技术，而且此装置有着结构较为简单且价格较为低廉的好处，所以该装置广泛应用于各个领域，也是实现煤矿电气设备节能的有效的手段。但是在进行此项技术的应用时，相关的工作人员要注意以下几个问题：首先要进行理念上的转变，要对无功补偿装置的机理有着充分的了解，制定合适的管理维护的方案，对该设备实行定期的维护，同时，对整个设备的控制系统进行优化，进而达到补偿装置节能效果的最有，对该装置的投切方式进行筛选，防止出现震荡以及倒送的现象。

（四）对调速系统进行选择

有些设备的负载变化较多且与速度的关系较为紧密，想要避免在运行过程中出现浪费，就必须对调速装置进行选择，而调速系统的选择要根据实际的工作情况来进行选择，例如在感应电动机上，我们所需要用的调速是变极调速、变频调速以及改变转差率调速，不同的调速系统适用于不同的情况，所以要根据实际的情况来选择调速系统，例如恒转矩负载，有转差损耗的调速装置的节能效果并不理想，所以要选择高效的调速装备，进而达到节能的效果。

六、结论

综上所述，我国的煤矿企业电气自动化还在途中，还需要注意诸多的事项，我们在进行自动化的应用时，应该考虑到诸多的方面，进而促进煤矿电气自动化的程度。我们不应仅仅在设备上提高要求，还要加强相关人员的专业意识，确保能够熟练的应用先进的设备，加强其责任意识，煤矿企业是我国的能源性企业，也是用电的大户，所以我们应对我国煤矿企业的电气自动化加以重视，进而促进我国煤矿企业的发展。

参考文献：

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