電氣自動化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用摘要煤礦生產(chǎn)任務(wù)繁重且作業(yè)環(huán)境差，煤礦井下地質(zhì)條件差，生產(chǎn)機械化水平低。因而，在煤礦生產(chǎn)中引進電氣自動化技術(shù)，有效地提高了煤礦開采的效率。應(yīng)用電氣自動化技術(shù)使得采集的數(shù)據(jù)更加準確，這在一定程度上保證了煤礦的安全生產(chǎn)，節(jié)約了勞動力。本文簡單闡述了電氣自動化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞煤礦；電氣設(shè)備；電氣自動化；節(jié)能降耗1電氣節(jié)能技術(shù)的原則1.1適用性原則電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，要保證設(shè)計要與實際的需求相適應(yīng)，也就是設(shè)計要具有適用性。電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的適用性，也是圍繞節(jié)能進行的，主要是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠滿足設(shè)備的實際要求，而且還可以實現(xiàn)能源節(jié)約的作用。適用性原則的堅持是工業(yè)設(shè)計的基本，只有堅持了這一原則，才能實現(xiàn)設(shè)計的科學(xué)規(guī)范。1.2節(jié)能性原則煤礦電氣設(shè)計中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)主要的目的，就是要實現(xiàn)能源的節(jié)約，主要是利用節(jié)能技術(shù)，將不關(guān)鍵的電能消耗節(jié)約下來，然后在實現(xiàn)節(jié)約電能的再利用，以此循環(huán)實現(xiàn)真正的節(jié)能減損，為我國的工業(yè)建設(shè)貢獻更多的力量[1]。2煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計思路解析2.1煤礦運輸提升設(shè)備的電氣自動化煤礦生產(chǎn)的規(guī)模越來越大，與其配套的產(chǎn)量和運輸量也在不斷提高，因此膠帶運輸設(shè)備逐漸投入到大中型煤礦的生產(chǎn)運行中。隨著PLC和計算機技術(shù)的發(fā)展，煤礦運輸提升設(shè)備通過DCS結(jié)構(gòu)進行有效的連接控制，滿足了地面監(jiān)控的需要，另外膠帶機數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)投入到煤礦生產(chǎn)中，并且得到了一定的成效，但是皮帶運輸機的保護仍然達不到要求。我國目前應(yīng)用的提升機主要是以交流提升為主，調(diào)速的方式主要是串電阻的方式進行調(diào)節(jié)。我國大部分煤礦仍然采用接觸器和繼電器的形式進行提升控制，只有少數(shù)的大型煤礦用到PLC控制程序。國產(chǎn)的SCR-D提升機主要是通過模擬線路來控制，直流數(shù)字化控制的提升機仍然從國外引進。計算機技術(shù)不斷提升使提升機的保護控制方面得到了一定的提高，保證了提升機運行的安全性，隨著科技的不斷進步，高效率的斬波器逐漸投入到提升機中，一定程度上使運輸提升機的自動化控制技術(shù)得到了一定的提升?，F(xiàn)如今PLC控制技術(shù)發(fā)展迅速，采用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對安全回路的全面檢測，并且可以實現(xiàn)同路行程控制和對提升工藝進行控制的功能，從而實現(xiàn)了提升機的產(chǎn)品標準化，一些先進的煤礦還采用了雙線回路，安全監(jiān)控回路采用了冗余技術(shù)，使煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)了全微機監(jiān)控的成果，更有利于提升機的安全運行，另外故障診斷也采用了微機的效果，進一步提升了煤礦電氣自動化水平。膠帶運輸控制系統(tǒng)主要是集中控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，PLC是該系統(tǒng)控制的核心，用戶界面主要是工業(yè)監(jiān)測和控制軟件，主控制站具備一定的連鎖功能，比如，主皮帶和地面生產(chǎn)系統(tǒng)之間設(shè)置的連鎖，在出現(xiàn)事故時，可以保證不用緊急停車，另外主控制程序還具備集控、單機和手動的工作模式，在上位機監(jiān)測的界面，可以實現(xiàn)運行過程中的電流、過煤量的數(shù)據(jù)和膠帶的速度等，在皮帶機出現(xiàn)跑偏、堆煤、煙霧和打滑故障時，通過故障報警或語言報警的形式及時反映出來，另外膠帶機的傳輸速度可以通過變頻器、電控裝置、軟啟動方式之間的相互配合進行控制，可以很好地實現(xiàn)皮帶機的軟啟動和軟停車等，很好地滿足了在重載啟動和加速啟動的穩(wěn)定性[2]。2.2應(yīng)用無功補償設(shè)備一般情況下，選擇無功補償設(shè)備需注意以下幾點：第一，應(yīng)參照實際運行參數(shù)進行合理選擇，與此同時，也要考慮容量、電壓等級、功率因數(shù)、供電系統(tǒng)的具體情況等進行來對無功補償設(shè)備進行選擇；第二，需要對無功補償設(shè)備具有的投切方式進行合理選擇，選擇投切方式的時候，參考無功功率投切參數(shù)的物理量進行選擇，不僅適用范圍廣、準確系數(shù)高，還可以有效預(yù)防倒送、振蕩；第三，參考煤礦供電系統(tǒng)的具體情況進行選擇，選擇無功補償設(shè)備時會受到很多因素的影響，如補償位置、負荷情況、補償線路等，以負荷情況為例，負荷情況不同，補償手段也會有所不同，在負荷情況較小時，無功補償設(shè)備也要選擇靜態(tài)的，在負荷情況較大時，無功補償設(shè)備也要選擇動態(tài)的，以實際情況為根據(jù)進行合理搭配，從而能夠有效降低供電電能損耗[3]。2.3科學(xué)選擇適宜的變壓裝置變壓裝置以變壓器為主，這是煤礦電氣設(shè)計中較為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，所以變壓器的選擇必須要科學(xué)，因為只有減少變壓所低壓出線線路的長度，才能夠達到節(jié)約線路損耗的作用。但是在實際工作中，由于一般低壓交流電在380V，如果沒有控制好距離，為了達到要求就要對電纜的橫截面進行加寬，這樣就會產(chǎn)生資源浪費、成本增加的現(xiàn)象。尤其是很多的大廠區(qū)內(nèi)，如果控制不好線路之間的間距，那么造成的資源浪費就會更多，所以一般在大煤礦會設(shè)置多個變壓器，這樣才能夠起到節(jié)能減損的目的[4]。2.4選擇應(yīng)用高效光源在煤礦之中的生產(chǎn)過程中，各種廠房、車間以及礦井下的巷道均需應(yīng)用眾多照明裝置?；诖?，煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計過程中，需要加強在照明裝置方面的節(jié)能設(shè)計。應(yīng)用有節(jié)能效果的照明燈，既可以有效實現(xiàn)節(jié)能目的，還有利于提高員工的節(jié)能意識。而在煤礦生產(chǎn)過程中，使用高效光源這種新型的節(jié)能照明產(chǎn)品，是一個有效方法，相比較于普通光源，高效光源具有耐用、亮度高等一系列優(yōu)點，可以對煤礦照明裝置的節(jié)能設(shè)計起到非常大的幫助[5]。2.5煤礦采掘機械設(shè)備的電氣自動化機械行業(yè)的發(fā)展趨勢是機電一體化，為了使煤礦企業(yè)可以安全高效的生產(chǎn)，提高煤礦機械設(shè)備的電氣自動化水平是煤礦生產(chǎn)未來發(fā)展趨勢。煤礦采掘機械的主要動力來源是電力牽引。煤礦井下開采大多采用的是電力牽引采煤機，采用的總體構(gòu)架是橫向布置的多臺電機驅(qū)動，一般是通過交流變頻進行無級調(diào)速，電源電壓一般設(shè)置為3300V，通過銷軌的形式實現(xiàn)無鏈牽引方式，隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，總的裝機容量也在不斷增加，從經(jīng)常使用的1000KW逐漸擴大到1500KW，電機的牽引能力達到了2×60KW。為了實時的監(jiān)控機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，監(jiān)視故障情況，整個機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，通過計算機進行整體監(jiān)控，監(jiān)控界面反映監(jiān)控的情況，以及時做好防護工作。電氣自動化技術(shù)中的電控系統(tǒng)一般分為主控制系統(tǒng)和調(diào)速控制系統(tǒng)，控制器主要通過PLC控制程序組成，將采煤機預(yù)先設(shè)置好的操作指令和采集來的信息進行總結(jié)后，將總結(jié)的信息通過驅(qū)動電路把結(jié)果傳送到各個執(zhí)行部門[6]。3結(jié)束語在節(jié)能環(huán)保理念越來越深入人心的當今時代下，加強對煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計的研究具有重要的意義。本人認為煤礦電氣自動化節(jié)能設(shè)計的思路主要包括減少電氣傳輸過程中的電能消耗，合理選擇變壓器，應(yīng)用無功補償設(shè)備、高效光源等。參考文獻[1]曹亞紅.煤礦電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)探究[J].能源與節(jié)能，2016，（01）：92-93.[2]呂琪然.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016，（02）：246.[3]康旭花.煤礦機械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)應(yīng)用及研究[J].能源與節(jié)能，2016，（04）：62-63.[4]戴振臣.煤礦井