趙楠

摘要：本文就煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計原則進行分析，分析何為電氣自動化、電氣自動化在現(xiàn)階段我國煤礦企業(yè)應用的意義以及所應用的策咯，為下一步煤礦電氣自動化的發(fā)展提供相應的方向，為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦;電氣自動化;節(jié)能設(shè)計;原則

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的需求不斷增加，煤礦企業(yè)作為我國的支柱型企業(yè)，其重要程度不必多言，而煤礦工程通常存在著安全隱患，因為之前的煤礦企業(yè)并沒有電氣設(shè)備的應用，僅僅靠人工，可能因為某些失誤就會造成安全事故，但現(xiàn)階段我國的煤礦企業(yè)大多數(shù)引用先進的設(shè)備，進而使煤礦的開采變的自動化與設(shè)備智能化，自動化與智能化的應用能夠很大程度上降低安全事故的發(fā)生，進而提高采礦的效率，增大企業(yè)的經(jīng)濟效益。

一、電氣自動化簡介

所謂的電氣自動化指的是運用計算機技術(shù)、新型信息技術(shù)以及相關(guān)的先進控制理論投入到相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)里去，進而通過一定的管理上面的優(yōu)化以及控制達到降低能耗與提高生產(chǎn)的一項綜合性技術(shù)。電氣自動化的構(gòu)成成分較多，主要包括軟件的自動化、硬件的自動化與系統(tǒng)的自動化。在現(xiàn)階段的生產(chǎn)中運用電氣自動化能夠很大程度上確保煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中的安全，提高采煤的效率，進而提高煤礦企業(yè)的競爭力。

二、電氣自動化在現(xiàn)階段我國煤礦企業(yè)應用的意義

我國的煤礦資源眾多，但相應的我國的人口也很多，每年需要耗費大量的煤礦資源，在現(xiàn)階段我國的國民經(jīng)濟的構(gòu)成中，煤礦資源占據(jù)了較大的比重。同時煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接影響著我國的經(jīng)濟發(fā)展。在以前我國的經(jīng)濟并不發(fā)達的情況下，我國的煤礦開采企業(yè)通常會出現(xiàn)較多的安全事故，進而導致在開采的質(zhì)量與效率上得不到保證，直接降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益，但近年來，我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技不斷的進步，煤礦企業(yè)的開采設(shè)備逐漸向自動化與智能化方向發(fā)展，大量設(shè)備的智能化能夠保證采礦事業(yè)的安全運行，進而保證了采煤的效率，降低了事故的頻發(fā)性。所以企業(yè)應注重對于煤礦電氣自動化的發(fā)展，使煤礦企業(yè)向著科學化的方向發(fā)展。

三、煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計應遵循的原則

（一）可持續(xù)性

煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計的目的是通過合適的方法對資源進行回收與利用，所以具有著需要具備可持續(xù)性。這是煤礦電氣自動化節(jié)能的重要原則，因為可持續(xù)性也直接影響到了我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。所以在進行煤礦電氣自動化節(jié)能的設(shè)計時，相關(guān)的設(shè)計人員要從我國的具體發(fā)展狀況出發(fā)，實事求是的來進行煤礦電氣自動化的節(jié)能設(shè)計。

（二）安全可靠性

在進行煤礦電氣自動化的設(shè)計時，電氣設(shè)備的安全運行是最為關(guān)鍵的，也是根本，設(shè)備的安全運行才能保證后續(xù)工作的進行，所以這就要求進行煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計的人員注重安全性與節(jié)能性的關(guān)系，確保煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計能夠在安全的環(huán)境下運行。

（三）減少對于環(huán)境的影響

煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計的根本目的是在于減少對于環(huán)境的影響，節(jié)約了能源不僅僅能滿足國家的要求還能推動煤礦企業(yè)。還能提高煤礦企業(yè)的競爭力，進而在現(xiàn)階段激烈的企業(yè)競爭中取得競爭優(yōu)勢。

（四）對配電設(shè)計進行優(yōu)化

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中最重要的是保證煤礦設(shè)備的正常運行，而保證煤礦設(shè)備正常工作的前提就是用電設(shè)備的正常運行，因此，要對電力設(shè)備進行優(yōu)化，另外，進行配電設(shè)備的設(shè)計時，相關(guān)的設(shè)計人員要考慮到整個煤礦電氣自動化的所需供電以及負荷的容量，進而確保整個電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、靈活高效的運行。

四、電氣自動化在現(xiàn)階段我國煤礦企業(yè)中的應用

（一）在通風系統(tǒng)的應用

通過以往的經(jīng)驗來看，煤礦企業(yè)的工作環(huán)境十分惡劣，通風性能較差，但運用電氣自動化之后，煤礦企業(yè)能夠使用分層以及分散的方式進行煤礦通風自動化系統(tǒng)的設(shè)計，同時，煤礦企業(yè)也可以采用多機備用技術(shù)與光纖傳輸技術(shù)進行煤礦通風系統(tǒng)的優(yōu)化通過運用煤礦通風自動化，對煤礦工程的生產(chǎn)環(huán)境有著極大的改善。

（二）在排水系統(tǒng)的應用

在煤礦工業(yè)，排水系統(tǒng)至關(guān)重要，主要作用為以下幾方面：（1）當工作人員不在設(shè)備旁邊時，煤礦的自動化排水系統(tǒng)能夠根據(jù)實時的情況進行水閥的開關(guān)，進而確保排水機械的合理調(diào)度，能夠保證排水工作的節(jié)能效果，提高了排水的效率。（2）能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)起到保護作用，防止過載、負壓以及泄露等現(xiàn)象的發(fā)生。（3）能夠?qū)崟r向控制室提供泵房的數(shù)據(jù)，進而掌控著整個設(shè)備的運行情況，可以對排水系統(tǒng)進行遠程的控制。（4）運用煤礦排水系統(tǒng)的電氣自動化能夠?qū)崿F(xiàn)手動、自動與遠程控制。在運用煤礦排水系統(tǒng)的自動化時，要對煤礦自動排水的軟件進行實時的更新并提出相關(guān)的管理策略，進一步的提高煤礦自動化排水系統(tǒng)的智能化。

（三）在供電系統(tǒng)的應用

在煤礦企業(yè)中，供電系統(tǒng)是最為關(guān)鍵的一環(huán)，而供電系統(tǒng)主要是由四個部分所組成，包括：綜合保護器、地面集控中心、傳輸通道以及監(jiān)控分站。綜合保護器的功能為遙測、遙信以及遙控等等。而監(jiān)控分站的作用是進行連接，對其中的設(shè)備信息進行收集以及交換，然后實現(xiàn)設(shè)備信息的協(xié)議統(tǒng)一。我們可以利用以太網(wǎng)對監(jiān)控中心進行連接，連接到各個變電站，進而讓系統(tǒng)的內(nèi)部形成一個可以互相傳輸?shù)耐ǖ?，使用該通道將整個系統(tǒng)的運行情況進行實時的反應，另外對網(wǎng)絡性能加以穩(wěn)定，讓其不受到其他信號的影響，從而保證整個供電系統(tǒng)的運行。

五、煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)備的應用策略

（一）對電動機進行選擇

煤礦在進行開采時，大部分的電動設(shè)備是通過電動機經(jīng)過傳動裝置來進行運動的，在整個煤礦自動化系統(tǒng)中，除卻機械裝置以及附屬系統(tǒng)以外，都需要電動機參與其中，而電動機的效率與負載是息息相關(guān)的，所以選擇電動機顯得尤為重要，因為選好電動機也能起到節(jié)能的效果。而在進行電動機選擇時，要根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況進行選擇。例如：對于某些不調(diào)速的設(shè)備或某些年負載工作時間較長的設(shè)備，優(yōu)先選用高效率的電動機，在進行電動機的選擇時，我們可以根據(jù)負載的大小以及利用的時間進行選擇，選擇最適合現(xiàn)階段生產(chǎn)的電動機。在進行煤礦開采時，大部分的設(shè)備需要使用到感應電動機，感應電動機的優(yōu)勢較多，在部分設(shè)備容量大與變速要求高的設(shè)備中應用較為廣泛。但是在進行感應電動機的應用時，要確保不能空載運行，若負載過于低，可以裝設(shè)上節(jié)電器，進而實現(xiàn)降壓，使電動機的效率與功率得到提高，在降壓以后也要確保電動機的功率。當使用容量大的電動機時，若額定容量大于負載的容量便可以使用。

（二）對變壓器進行選擇

變壓器的選擇也是在煤礦電氣自動化設(shè)備中重要的一環(huán)，因為變壓器負責著升降電壓以及匹配阻抗，所以進行變壓器的選擇時，需要考慮到以下幾方面，首先要對變壓器的容量進行選擇，減少變壓器自身所帶來的損耗，進而達到節(jié)能減排的效果;其次要使用相同線制的變壓器，進而提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性，達到負荷的平衡。需要相關(guān)人員注意的是，某些舊型號的變壓器，由于技術(shù)上的問題，和現(xiàn)階段的線制并不相符，會在一定程度上使得煤礦電氣設(shè)備耗能增加，使煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益降低。同時變壓器的相對位置會影響著變壓器的性能，所以工作人員要注重于變壓器的位置安放，要將變壓器安放在電力負荷的中心處，不僅僅使電能輸送的距離縮短，而且也極大程度上降低了電能的消耗。

（三）使用無功補償裝置

無功補償裝置是一項對電力傳輸過程中無功功率進行補償?shù)囊豁椉夹g(shù)，而且此裝置有著結(jié)構(gòu)較為簡單且價格較為低廉的好處，所以該裝置廣泛應用于各個領(lǐng)域，也是實現(xiàn)煤礦電氣設(shè)備節(jié)能的有效的手段。但是在進行此項技術(shù)的應用時，相關(guān)的工作人員要注意以下幾個問題：首先要進行理念上的轉(zhuǎn)變，要對無功補償裝置的機理有著充分的了解，制定合適的管理維護的方案，對該設(shè)備實行定期的維護，同時，對整個設(shè)備的控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，進而達到補償裝置節(jié)能效果的最有，對該裝置的投切方式進行篩選，防止出現(xiàn)震蕩以及倒送的現(xiàn)象。

（四）對調(diào)速系統(tǒng)進行選擇

有些設(shè)備的負載變化較多且與速度的關(guān)系較為緊密，想要避免在運行過程中出現(xiàn)浪費，就必須對調(diào)速裝置進行選擇，而調(diào)速系統(tǒng)的選擇要根據(jù)實際的工作情況來進行選擇，例如在感應電動機上，我們所需要用的調(diào)速是變極調(diào)速、變頻調(diào)速以及改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，不同的調(diào)速系統(tǒng)適用于不同的情況，所以要根據(jù)實際的情況來選擇調(diào)速系統(tǒng)，例如恒轉(zhuǎn)矩負載，有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速裝置的節(jié)能效果并不理想，所以要選擇高效的調(diào)速裝備，進而達到節(jié)能的效果。

六、結(jié)論

綜上所述，我國的煤礦企業(yè)電氣自動化還在途中，還需要注意諸多的事項，我們在進行自動化的應用時，應該考慮到諸多的方面，進而促進煤礦電氣自動化的程度。我們不應僅僅在設(shè)備上提高要求，還要加強相關(guān)人員的專業(yè)意識，確保能夠熟練的應用先進的設(shè)備，加強其責任意識，煤礦企業(yè)是我國的能源性企業(yè)，也是用電的大戶，所以我們應對我國煤礦企業(yè)的電氣自動化加以重視，進而促進我國煤礦企業(yè)的發(fā)展。

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