礦山電氣自動化中的節能技術應用效果研究

張偉

摘要：近年來，我國對礦產資源的需求在不斷增加，礦山生產效率也隨之提升。在實際生產的過程中，電力是主要的動力能源，電力的應用水平與礦山生產的質量和效率有直接關系。隨著節能減排等理念的不斷深入，礦山電氣的發展目標也發生了變化，應該以降低電耗成本、節約電力能源為主。本文主要就礦山電氣節能技術及其應用進行了相關的闡述和分析。

關鍵詞：礦山電氣;自動化;節能技術;應用效果

1 前言

在礦山電氣信息發展領域，電氣自動化是一門新興的科學性學科，對我國的工業生產和人民群眾的日常生活起到很大的作用。電氣自動化不僅可以提高工業領域的工作效率和運作成本，還可以促進勞動生產率的提高和改善工業發展的勞動條件。近年來，隨著我國礦山電氣技術的提高和人們環保意識的增強，提出了“綠色工業革命”的發展理念，因而礦山電氣節能和環保成為當前經濟建設的重要目標，所以先進的自動化技術的出現為相關行業的節能減排提供了有力的保障。由此可知，未來的經濟發展狀況就是誰掌握先進的節能科技，就可以獲得掌控經濟的主導權。

2 礦山企業電氣節能的重要性和必要性

我國是一個能源消耗大國，但是人均所占有的資源與發達國家相比非常貧乏，這一矛盾的存在始終制約著我國經濟的發展。為解決這一矛盾我國需要積極地尋找新型能源代替化石能源，同時礦山企業要積極的進行節能管理，降低能源消耗，實現能源合理分配。從目前的發展狀況來看，降低能源消耗是現在最直接最可行的方法，只要利用先進的節能設備就可以實現礦山企業的節能減排。礦山對能源的消耗主要體現在對電能、水以及燃料的消耗上，礦山企業用電量是非常強大的。電氣節能措施的實施可以節省對電能消耗的同時節省成本消耗，實現礦山的可持續發展。

3 礦山電氣節能技術的設計原則

3.1提升效益原則

對于礦山電氣自動化技術而言，在進行節能減排的過程中，還需要保障企業經濟效益，在進行節能設計當中，很有可能會對相關的設計或者設備造成損失，其中既包括在某些設計材料上的更換導致設備成本上的變動，也包括了在進行節能設計之后，設備功能的下降。這些都有可能造成電力企業在經濟利益上損失，使得電力企業自身承受了更多的負擔。因此，在對電氣自動化技術進行節能設計時，應當以企業的經濟效益作為重要的參考，在節能設計中將企業的經濟實力劃分到設計的參考范圍當中。

3.2能量節約原則

在電氣節能設計的過程中，主要的目的是為了節約能源。在實際設計的過程中，應該根據礦山結構，對能量消耗的情況進行控制，根據能量消耗的具體原因，采取相應的節能措施。例如，變壓器在應用的過程中，經常會出現功率損耗的情況，電能傳輸線路會出現許多無用能量消耗。所以，在節能設計的過程中，就要針對這些問題進行設計和改善，優先處理無用能量消耗的問題，堅持功能為主、經濟為輔的原則，利用先進的技術來減少能源消耗，使礦山電氣設備的應用更加經濟合理。

3.3安全性原則

安全性是各個技術應用中不可忽略的重要因素。電氣自動化中電氣線路之間應當注意保持一定的絕緣距離，注意在電氣線路的絕緣強度、負荷能力、熱穩定性能和各個動穩定性能方面保留一定的裕度。同時，還要注意設置性能可靠的防雷裝置，在一些具有特殊場合的電氣設計實踐中還應注意引入防靜電和防浪涌技術和相應防火措施等。

4 礦山電氣節能措施

4.1使用新型高效節能電動機

節能可進一步推動社會長遠發展，加大節能減排是推動社會進步及保護環境的主要因素，在礦山開采過程中，主要的工作設備是電動機，在通常的工作過程中，礦山中會配備許多電動機確保生產需要，可是隨著電動機數量逐漸增多，電能的需求量也逐漸增加，在礦山電能損耗中，電動機的耗電量最大，因此對礦山企業中的電動機裝置進行不斷創新可以進一步促進礦山企業節能減排工作不斷推進。電動機功率因數的提高需要注意避免長期輕載現象。出于安全及未來擴容的因素影響，技術人員在選擇電動機時可能加入較多的安全系數和備用系數，導致電動機功率選大于被驅動器械的功率，從而降低了電動機的工作效率。提高電動機工作效率的有效方法是將目前使用的低效電動機取締，由高效、節能的新型電動機所代替，合理運用新型電動機可以使電動機的功率不斷提升，從而不斷提高礦山企業節能效率。通過社會實驗數據表明高效節能的電動機工作水平非常高，使用時間長，工作性能高，具有高效節能效果。同時，電動機的工作效率受人的行為影響較大，間隔待車的電動機空載時間累加之后也不容小覷。

4.2使用變頻調速節能裝置與軟啟動控制裝置

軟啟動器指的是一種同時具備軟啟動、輕載節能、軟停車以及多功能保護作用的電機控制設備。過去礦山企業在使用風機與水泵時的啟動設備多為自耦降壓啟動或者三角形-星形啟動等直接硬啟動設備，這些硬啟動設備不僅需要消耗較大的能耗，同時還會導致其他設備出現功率損耗，讓電機無法滿負荷運轉，給電網帶來較大沖擊，影響電網的安全運行。所以，需要使用能夠進行動態操作的變頻調速節能器，確保低頻大轉矩能夠在啟動和停止以及運行過程中保持平穩狀態，提高節能效果。此外，軟啟動器能夠對電動機的電壓實現控制，啟動過程當中電壓也會隨之提升，繼而實現啟動電流的控制，讓整個過程都在平滑和無沖擊的狀態下完成啟動，它對設備、電網以及電機本身都不會帶來很大的沖擊。在礦山企業的生產過程中，軟啟動設備通常是用作啟動設施，當電機完成啟動之后則以旁路運行進行運作，當電動機的負載率比較低的時候，軟啟動器所輸出的電壓和電流都比較低，因而大大降低了電機所損耗的功率，提高用電設備安全運行的保障率，減少礦山企業因為使用大容量的電動機而導致其在直接啟動時對電網帶來的沖擊影響。

4.3使用無功補償裝置設備

由于生產以及開采的需要，在礦山施工中會安裝許多的電機以及變壓器，這些設備的實際運行中，一旦功率因數出現變化將會對設備功率也產生一定的影響。例如功率因數降低到一定程度時，就要求發電機啟動無功功率來實現平衡，無功功率的加大會直接影響有功功率，因此在設備的運行時，有效的減少輸出無功功率能夠實現平衡功率的效果，進而保證電能可以得到良好利用。因此，將無功功率自動補償裝置進行安裝可以有效降低損耗，在增加功率因數的前提下，實現電網系統中電力輸送能力加大，提高電力的質量。

4.4選擇合適的照明工具

礦山生產體系中大量使用照明工具，單位照明工具的能耗量并不起眼，但是大量照明工具的能耗累計同樣可觀，自然也成為金屬礦山電氣節能工作的重點。礦山企業應當認識到照明工具節能的重要性，盡量選擇照明效果較高、能耗較低的照明工具。當前金屬礦山生產體系中更多使用LED照明燈，該類照明燈具在使用壽命以及使用能耗方面的優勢十分明顯，在配合完成必要生產任務的同時降低照明層面的能耗，礦山企業可以在辦公區和生產區大量使用LED照明裝置。

5 結語

綜上所述，通過將針對礦山電氣設備各部分的節能技術，進行集成化落實，能夠有效降低礦山電氣能耗水平。在此過程中，研究者借助各項技能技術，對礦山電氣設備的各主要耗能部分進行了改造，并通過實踐應用進行了技術可行性驗證，發現集成化的節能技術，在改善礦山電氣能耗方面具有較高的可行性。

參考文獻

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