煤矿电气自动化节能设计思路解析

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摘 要：随着现代化进程的不断加快，各个领域在不断发展过程中产生的能源消耗也越来越大，污染越来越严重，人类文明发展与生态环境保护之间的矛盾也逐渐被激化。为了有效的遏制人类发展对自然环境的破坏，减少工业发展过程中对能源的消耗，我国始终坚持节能减排的思想，在科学技术不断发展的过程中，节能减排技术也逐渐得到了广泛的普及与应用。文章针对煤矿企业电气自动化设计中，如何实现节能减排的目标进行了分析，并对其设计思路以及设计过程中的注意事项展开了讨论。

关键词：煤矿企业；电气自动化；节能设计

中图分类号：TD40 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0100-02

引言

我国国土面积广阔，煤矿资源丰富。然而，在煤矿企业施行电气自动化开采的过程中，对电能的消耗量较大，与当代节能环保的理念相冲突，务必要在技术方面实行改革。电气自动化节能技术是一项较为先进的新兴节能技术，在煤矿企业使用的过程中，务必要明确其设计思路，并为煤矿企业的电力系统节能问题指明了方向。

1 我国煤炭企业电气自动化节能技术设计的概述

从我国目前的情况来看，煤炭企业在未来的发展中，项目规模会越来越大，其电力系统中的供电负荷也会不断增加。在如今的大环境下，电气自动化节能技术在煤炭企业发展中的作用，也越来越重要，不仅能够有效的降低供电系统中对电力能源的消耗，还能有效的改善煤炭企I的施工环境。

然而，在科学技术的不断发展过程中，各类先进科学技术的使用，导致煤矿施工环境受到了严重的污染，谐波就是其中的一种。不仅影响电力能源的正常传输，还会造成电力能源的无端浪费，使电气设备在长期的使用过程中，不断出现老化、破损等故障。由此看来，无论是从经济效益还是节能减排的目的上来看，在煤矿企业发展过程中，施行电气自动化节能技术都是势在必行的。

2 煤炭企业电气节能设计应遵守的原则

2.1 充分考虑设计的经济性原则

煤炭企业在生产经营的过程中，必须保持以盈利性为目的的基本原则。因此，在电气自动化节能设计的过程中，务必要将设计中的经济性原则作为主要原则，最终实现企业经济效益的最大化。由此看来，在电气自动化节能设计的过程中，不能为有效的节约能源、降低能耗而损失煤炭企业自身的利益，在设计节能减排方案的同时，也要兼顾效益的回收。

2.2 充分考虑设计的技术性原则

科学技术的发展是生产力不断提升的标志，因此，在煤炭企业电气自动化节能设计的过程中，要充分的考虑到设计方案中的技术性原则，将其作为设计中的核心原则来使用。在技术选择的过程中，在保证其经济性的基础上，尽可能使用最新的科学技术，从而实现煤炭企业节能减排的目标。也就是说，在自动化设备的选择中，要充分地考虑设备的技术含量。在人才的储备过程中，也要重视人才的专业技术水平。

2.3 充分考虑设计的功能性原则

煤矿企业电气自动化节能设计的过程中，不能仅仅考虑到其经济性原则与技术性原则，还要充分的考虑其功能性原则。不能因为节能，而降低必需的照明用电。不能为了提高经济效益，而减少风机的安置数量。无论是煤矿企业的经济性目的、技术性目的，还是节能减排的目的，在实现的过程中，都要优先考虑其功能性原则，在确保煤矿企业能够正常工作的情况下，才能实现其他相关目的。

3 关于煤炭企业电气自动化节能设计思路的解析

3.1 降低电能消耗

为了有效的降低煤矿企业日常生产中所消耗的电源，可以从降低电气传输过程中的电能消耗入手，从而有效的降低其中的供电负荷，最终实现电能总消耗量的减少。通常情况下，电能传输过程中，导线的电阻也会产生一定的电能，从而导致了功率消耗现象的发生，进而使得煤矿企业的供电系统时常出现不稳定的状态与情况。从目前的情况来看，若要有效的降低电能传输过程中产生的损耗，就务必要降低导线的电阻。从理论上来看，导线中的电阻始终与其电阻率以及导线长度成正比，与导线的横截面积成反比。因此，在降低导线电阻的过程中，可以采用两种方法来进行。

首先，可以采用增加导线横截面积的方法来增加导线中的电阻；其次，可以在设计电流传输路线的过程中，尽可能的缩短传输路线的长度。也可以在选择导线的过程中，选择电阻率较低的导线进行使用，从而有效的降低了导线中的电阻， 最终实现降低导线中电能损耗的目的。

除此之外，在电力供应路线的设计中，要尽可能的缩短供电设备与负荷间的距离，从而缩短导线传输的长度，达到降低电阻，减少电能消耗的目的。

3.2 合理选择变压器

在煤矿企业电力传输的过程中，变压器不仅能够承担电压的升降工作，还能起到合理匹配抗组的作用。因此，在煤矿企业电气自动化节能设计过程中，务必要根据煤矿企业电力传输的实际情况，选择最为适合的变压器进行使用。具体内容包括以下几个方面：

首先，在功率方面。在确保煤矿企业电力供应正常的情况下，尽可能选择功率相对较小的变压器进行使用，从而有效的降低变压器传输过程中所造成的电能损失与功率消耗。

其次，在变压器的选择过程中，尽可能的选择单相自动补偿或者是三相四线制的变压器。此类变压器在使用的过程中，可以确保电流在传输的过程中始终保持在平衡的状态，从而有效的降低变压器的电能消耗。

3.3 在无功补偿设备方面的应用

有功功率系统与无功功率系统是煤矿电气自动化系统中的两大组成形式，从电能实际的传输情况来看，无功功率所占比例相对较大，由此看来，在煤矿电气自动化设计过程中，无功补偿设备的使用，可以对无功功率产生的电能消耗进行补偿。通常情况下，在选择无功补偿设备的过程中，应注意以下几点内容：

（1）无功补偿设备的选择，要符合实际运行参数。除了实际运行参数以外，还要充分考虑到设备的容量、适用电压以及功率因数等因素，从而做出最为科学、合理的选择。

（2）在选择无功补偿设备的过程中，要重视投切方式的合理性选择。在实际的选择过程中，可以将投切参数的物理量作为参考依据。既能有效的提高所选设备的适用范围，提高其准确系数，还能够对倒送、振荡等情况起到有效的预防作用。

（3）由于无功补偿设备用于煤矿电气自动化节能设计当中，因此，在选择设备时，应以煤矿供电系统的实际情况为基准，从而有效的降低供电电能损耗。从无功补偿设备实际的使用情况来看，设备的选择会受多方因素的影响而产生变化。例如：供电系统中的负荷情况。为了实现其节能降排的目的，在负荷较小的情况下，应选择静态的无功补偿设备。负荷较大的情况下，则应选择动态的无功补偿设备。

（4）在无功补偿设备的安装过程中，要采用就地安装的方式，从而使其能够实现就地补偿的效果。从而有效的实现了降低电能消耗，节约供电能源的目的。

3.4 有源滤波器的应用与选择

近年来，煤碳开采技术水平突飞猛进，许多先进的科学技术都应用到了煤碳开采工作当中。随着这些先进技术设备使用数量的不断增加，谐波数量也不断增加。谐波的存在，必将使供电设备的使用性能受到一定的损害，不仅降低了电能的传输效率，也降低了供电设备的可靠性与使用过程中的稳定性，最终导致了电能损耗效果的增加。不仅如此，由于谐波的长期存在，电力系统的供电质量也会大打折扣。当供电设备正式启动时，大量的谐波会影响整个供电网络中电压与电流的稳定性，使其很难保持正常的工作效率。有源滤波器的存在，不仅可以有效的抵制谐波对电网供电的影响，还能提高无功补偿的效果。从其功能上来看，如果有源滤波器采用并联的形式，则可以有效的消除电流谐波；若采用串联的形式，则可消除电压谐波。由此看来，有源滤波器在使用的过程中，不仅能够有效的降低电网系统中存在的运行风险，消除谐波所产生的危害，还能够有效的改善当前电网的供电运行环境，确保供电设备在使用过程中的安全。

3.5 高效光源的选择与应用

煤矿企业在采掘煤炭的过程中，除了一些露天煤矿的采掘以外，其他煤矿的采掘作业都需要进行井下作I，能见度较低。因此，高效节能的光源，是其必备的基础设备之一，无论是井下巷道作业，还是井上的生产工作。高效光源的使用不仅有效的实现了节能的目的，还能有效的提高员工自身的节能意识，加强对环保建设事业的有效认识。在光源的选择方面，提高光源的节能效果，尽可能的使用高效节能的光照产品，对煤矿电气自动化节能设计打下了坚实的基础。

4 结束语

综合上文所述，煤矿电气自动化节能设计中，无论是设计方法的选取，还是相关设备的选用，都要围绕着节能降排的基本理念来施行。现如今，随着人类文明发展与自然环境保护之间的矛盾越来越严峻，节能环保已经成为了未来各项产业发展过程中的主题。因此，在煤矿电气自动化节能设计未来的发展过程中，务必要根据煤矿电气系统的实际情况，以及明确节能设计思路的重要性，从而有效的解决煤矿电气自动化的进程与使用。

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