煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)思路探討

劉英軍

摘 要：隨著我國(guó)生產(chǎn)力的不斷提升，對(duì)能源的需求量也逐漸增加。能源的節(jié)約和高效使用顯得愈發(fā)重要。在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，各企業(yè)還要注意多引進(jìn)和開發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，保護(hù)環(huán)境。火力發(fā)電在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占有重要的比例，煤礦行業(yè)中的節(jié)能減排更加重要。本文結(jié)合煤礦行業(yè)的電能使用現(xiàn)狀，指出了電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)需要遵循的基本原則，并對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行了解析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；煤礦；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0009-01

近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)煤炭的需求急劇增加，煤礦企業(yè)中的節(jié)能減排是目前煤礦企業(yè)急需解決的一個(gè)問題。電氣化節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了煤礦企業(yè)節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)的煤礦電器節(jié)能體系已經(jīng)具有一定的規(guī)模和成效，繼續(xù)對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入研究，將促進(jìn)煤礦節(jié)能方面的發(fā)展，對(duì)未來煤礦行業(yè)的發(fā)展有重要意義。

1 煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)思路解析

煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)主要是指運(yùn)用節(jié)能技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)中的各環(huán)節(jié)達(dá)到節(jié)約能源的目的。在不影響煤礦正常運(yùn)行的情況下，節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足的原則：滿足功能原則，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先滿足煤礦的生產(chǎn)用電需求，其中包括生產(chǎn)設(shè)備、照明等方面的運(yùn)行；技術(shù)先進(jìn)原則。在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，在進(jìn)行設(shè)備配備時(shí)要充分考慮其技術(shù)含量，以滿足節(jié)能目的；經(jīng)濟(jì)合理原則，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮其經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能投資的回收效益，不能一味的追求其節(jié)能效果，盲目進(jìn)行投資[1]。

1.1 降低傳輸中的電能損耗

減少電能在傳輸過程中的損耗可以有效降低煤礦生產(chǎn)過程中的電能消耗，從而減少供電負(fù)荷。電能傳輸過程中，通過導(dǎo)線時(shí)，由于導(dǎo)線存在電阻，就會(huì)消耗電能，浪費(fèi)功率，導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)過程中電能供應(yīng)穩(wěn)定性差，有效功率低。而減少電能傳輸損耗的核心就是要降低導(dǎo)線的電阻值。首先在選擇電能傳輸導(dǎo)線時(shí)，盡可能選擇電阻率小、橫截面積較大的導(dǎo)線；其次，設(shè)計(jì)傳輸路線時(shí)，盡可能采用直線布線的方法，避免彎曲復(fù)雜線路，達(dá)到減小導(dǎo)線長(zhǎng)度的目的；最后，盡可能縮短供電設(shè)備以及用電設(shè)備之間的距離。

1.2 合理選擇變壓器

煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中，變壓器在電能傳輸?shù)臅r(shí)候主要負(fù)責(zé)匹配阻抗以及升降電壓的作用，煤礦生產(chǎn)中的節(jié)能效果和變壓器的性能好壞有很大的關(guān)系。在選擇變壓器時(shí)需要考慮以下幾個(gè)方面：選擇功率較小的變壓器，減少變壓器功率損失和傳輸損耗；選擇三相四線和具有單相自動(dòng)補(bǔ)償功能的變壓器，這樣可以使電能在傳輸過程中維持一個(gè)穩(wěn)定而平衡的狀態(tài)，減少變壓器本身的電能損耗。

1.3 合理選擇無功補(bǔ)償設(shè)備

在對(duì)無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，要注意幾個(gè)方面：（1）選擇時(shí)要嚴(yán)格按照運(yùn)行參數(shù)（功率因數(shù)、電壓等級(jí)、容量等）選擇；（2）選擇的時(shí)候要參考煤礦電氣系統(tǒng)的具體情況，諸如負(fù)荷情況、補(bǔ)償線路、補(bǔ)償位置等。不同的負(fù)荷情況需要采取不同的補(bǔ)償手段和補(bǔ)償設(shè)備。負(fù)荷情況小時(shí)，可以采用靜態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備，負(fù)荷情況大時(shí)，就需要采用動(dòng)態(tài)的無功補(bǔ)償設(shè)備，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，才能使無功補(bǔ)償設(shè)備發(fā)揮其應(yīng)有的功能；（3）選擇合理的無功補(bǔ)償設(shè)備的投切方式，為了不免倒送、振蕩等現(xiàn)象的發(fā)生，需要參考無功功率投切參數(shù)的物理量，這種方法適用范圍廣泛，并且有較高的準(zhǔn)確性；（4）就地安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，這樣可以實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，減少在傳輸過程中電能的損耗[2]。

1.4 選擇合理的有源濾波器

現(xiàn)代化的煤礦生產(chǎn)中，許多增整流機(jī)、變頻器等電器設(shè)備投入使用，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)供電設(shè)備造成損害，減低了供電設(shè)備的使用壽命、穩(wěn)定性、電能傳輸效率等，從而導(dǎo)致電能損耗增大，供電質(zhì)量不穩(wěn)定。另外，諧波還可能影響到電力系統(tǒng)的電壓，降低電能在傳輸過程中的穩(wěn)定性，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。有源濾波器則在一定程度上可以抑制諧波還可以進(jìn)行無功補(bǔ)償。并且有源濾波器功能強(qiáng)勁，將其串聯(lián)可以抑制電壓諧波。將其并聯(lián)，則可以抑制電流諧波。合理使用有源濾波器可以有效消除諧波，解決諧波帶來的種種不利影響，提高運(yùn)行環(huán)境和設(shè)備安全，保障整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

1.5 選擇高效光源

煤礦在生產(chǎn)過程中，需要大量的照明設(shè)備，包括各廠房、車間、礦井等地都對(duì)照明有一定的要求。煤礦企業(yè)在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，還可以對(duì)企業(yè)所選用的照明設(shè)備進(jìn)行合理選擇。使用節(jié)能照明設(shè)備，可以有效降低電能消耗，起到節(jié)能作用。還可以提高工作人員的節(jié)能意識(shí)。煤礦節(jié)能設(shè)計(jì)還可以采用新型高效照明設(shè)備，這些設(shè)備產(chǎn)生的光源和普通光源相比，更加耐用和明亮，節(jié)約了煤礦照明的電能消耗。

2 結(jié)語

目前在煤礦企業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)體系已經(jīng)較為完善，隨著有源濾波器和節(jié)能變壓器等新型技術(shù)的加入，煤礦生產(chǎn)中的電能損耗已經(jīng)降低到了一定的水平。極大的保證了供電的穩(wěn)定性，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為節(jié)能減排事業(yè)貢獻(xiàn)了力量。

參考文獻(xiàn)

[1]張?zhí)m蘭.電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究[J].科技致富向?qū)В?012（29）：38.

[2]孫方杰.對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014（2）：79.

[3]張明思，陸捷.簡(jiǎn)析電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].裝備制造技術(shù)，2015（2）：222-223.