煤矿电气自动化节能设计原则分析

煤矿电气自动化节能设计原则分析

闫黎黎

（煤科院节能技术有限公司北京100013）

摘要：我国拥有众多大型煤矿，这些煤矿对电能的消耗相对来说较为严重，在节能环保理念越来越深入人心的当今时代下，如何在煤矿生产、管理以及运行的过程中，实现节能、减排，这不仅是现阶段煤矿企业面临的一大重点问题，也是广大群众普遍关注的焦点。电气自动化节能技术是一种新兴的节能技术，为煤矿的节能问题指出了发展方向，加强对煤矿电气自动化节能设计思路的研究，有重要的意义。

关键词：煤矿电气自动化、节能设计、原则

1、前言

近些年来，随着经济的发展，对煤炭的需求急剧增加，煤矿企业中的节能减排是目前煤矿企业急需解决的一个问题。电气化节能技术的出现，促进了煤矿企业节能减排事业的发展。目前，我国的煤矿电器节能体系已经具有一定的规模和成效，继续对节能技术进行深入研究，将促进煤矿节能方面的发展，对未来煤矿行业的发展有重要意义。

2、煤矿电气自动化节能设计原则

煤矿电气自动化节能设计应当遵循的基本原则。1）经济性原则。对于一个企业来说，创造经济效益是其进行生产、经营的最终目标，煤矿企业也不例外。因此，经济性原则是煤矿电气自动化节能设计过程中应当遵循的一项最基本的原则，也就是说，不能因为追求节能、减排效果，而盲目开展投资，在倡导节能的同时，也要兼顾回收效益。2）技术性原则。煤矿电气自动化节能设计过程中，应尽可能多地利用目前最新的技术，以便于事半功倍地实现煤矿节能、减排的目标。如在选择自动化设备时，也要考虑其技术含量。3）功能性原则。煤矿电气自动化节能设计过程中，应充分考虑生产用电需求，不能只注重节能，而忽略照明设备的正常功能、生产设备的正常功能。也就是说，必须在满足煤矿正常生产需求的前提下，才能进行电气自动化节能设计。煤矿电气自动化节能设计主要是指运用节能技术对煤矿生产中的各环节达到节约能源的目的。在不影响煤矿正常运行的情况下，节能设计应该满足的原则：满足功能原则，在进行节能设计时，应当首先满足煤矿的生产用电需求，其中包括生产设备、照明等方面的运行；技术先进原则。在进行节能设计时，主要考虑先进的技术和设备，在进行设备配备时要充分考虑其技术含量，以满足节能目的；经济合理原则，在进行节能设计时，要充分考虑其经济性以及节能投资的回收效益，不能一味的追求其节能效果，盲目进行投资。具体内容将在下文进行介绍：

2.1降低传输中的电能损耗

减少电能在传输过程中的损耗可以有效降低煤矿生产过程中的电能消耗，从而减少供电负荷。电能传输过程中，通过导线时，由于导线存在电阻，就会消耗电能，浪费功率，导致煤矿生产过程中电能供应稳定性差，有效功率低。而减少电能传输损耗的核心就是要降低导线的电阻值。首先在选择电能传输导线时，尽可能选择电阻率小、横截面积较大的导线；其次，设计传输路线时，尽可能采用直线布线的方法，避免弯曲复杂线路，达到减小导线长度的目的；最后，尽可能缩短供电设备以及用电设备之间的距离。

2.2合理选择变压器

煤矿企业在生产过程中，变压器在电能传输的时候主要负责匹配阻抗以及升降电压的作用，煤矿生产中的节能效果和变压器的性能好坏有很大的关系。在选择变压器时需要考虑以下几个方面：选择功率较小的变压器，减少变压器功率损失和传输损耗；选择三相四线和具有单相自动补偿功能的变压器，这样可以使电能在传输过程中维持一个稳定而平衡的状态，减少变压器本身的电能损耗。

2.3合理选择无功补偿设备

在对无功补偿设备进行选择时，要注意几个方面：（1）选择时要严格按照运行参数（功率因数、电压等级、容量等）选择；（2）选择的时候要参考煤矿电气系统的具体情况，诸如负荷情况、补偿线路、补偿位置等。不同的负荷情况需要采取不同的补偿手段和补偿设备。负荷情况小时，可以采用静态无功补偿设备，负荷情况大时，就需要采用动态的无功补偿设备，结合实际情况进行合理选择，才能使无功补偿设备发挥其应有的功能；（3）选择合理的无功补偿设备的投切方式，为了不免倒送、振荡等现象的发生，需要参考无功功率投切参数的物理量，这种方法适用范围广泛，并且有较高的准确性；（4）就地安装无功补偿设备，这样可以实现就地补偿，减少在传输过程中电能的损耗。

2.4选择合理的有源滤波器

现代化的煤矿生产中，许多增整流机、变频器等电器设备投入使用，这些设备产生的谐波会对供电设备造成损害，减低了供电设备的使用寿命、稳定性、电能传输效率等，从而导致电能损耗增大，供电质量不稳定。另外，谐波还可能影响到电力系统的电压，降低电能在传输过程中的稳定性，影响整个系统的稳定运行。有源滤波器则在一定程度上可以抑制谐波还可以进行无功补偿。并且有源滤波器功能强劲，将其串联可以抑制电压谐波。将其并联，则可以抑制电流谐波。合理使用有源滤波器可以有效消除谐波，解决谐波带来的种种不利影响，提高运行环境和设备安全，保障整个电力系统的稳定运行。

2.5选择高效光源

煤矿在生产过程中，需要大量的照明设备，包括各厂房、车间、矿井等地都对照明有一定的要求。煤矿企业在进行电气节能设计时，还可以对企业所选用的照明设备进行合理选择。使用节能照明设备，可以有效降低电能消耗，起到节能作用。还可以提高工作人员的节能意识。煤矿节能设计还可以采用新型高效照明设备，这些设备产生的光源和普通光源相比，更加耐用和明亮，节约了煤矿照明的电能消耗。

3、结束语

随着我国生产力的不断提升，对能源的需求量也逐渐增加。能源的节约和高效使用显得愈发重要。在大力发展经济的同时，各企业还要注意多引进和开发节能减排技术，保护环境。火力发电在我国的能源结构中占有重要的比例，煤矿行业中的节能减排更加重要。本文结合煤矿行业的电能使用现状，指出了电气自动化节能设计需要遵循的基本原则，并对节能设计的思路进行了解析。

参考文献：

[1]吕琪然.煤矿电气自动化控制系统优化设计分析[J].中小企业管理与科技旬刊，2016（4）：246-246.

[2]史丰荣.煤矿电气工程自动化中智能技术的应用分析[J].煤矿开采，2013：148-149.

[3]张亮.煤矿电气自动化控制系统优化设计分析[J].内蒙古煤炭经济，2015（12）：193-193.

[4]王彦飞.煤矿电气自动化节能设计思路解析[J].科研，2015（50）：149-149.

[5]沙春，罗霁.电气自动化结构与煤矿建筑设计解析[J].煤炭技术，2013（11）.

[6]张斌.煤矿电气自动化节能设计原则分析[J].山东煤炭科技，2017（5）.