矿山电气自动化中的节能技术应用效果研究

张伟

摘要：近年来，我国对矿产资源的需求在不断增加，矿山生产效率也随之提升。在实际生产的过程中，电力是主要的动力能源，电力的应用水平与矿山生产的质量和效率有直接關系。随着节能减排等理念的不断深入，矿山电气的发展目标也发生了变化，应该以降低电耗成本、节约电力能源为主。本文主要就矿山电气节能技术及其应用进行了相关的阐述和分析。

关键词：矿山电气;自动化;节能技术;应用效果

1 前言

在矿山电气信息发展领域，电气自动化是一门新兴的科学性学科，对我国的工业生产和人民群众的日常生活起到很大的作用。电气自动化不仅可以提高工业领域的工作效率和运作成本，还可以促进劳动生产率的提高和改善工业发展的劳动条件。近年来，随着我国矿山电气技术的提高和人们环保意识的增强，提出了“绿色工业革命”的发展理念，因而矿山电气节能和环保成为当前经济建设的重要目标，所以先进的自动化技术的出现为相关行业的节能减排提供了有力的保障。由此可知，未来的经济发展状况就是谁掌握先进的节能科技，就可以获得掌控经济的主导权。

2 矿山企业电气节能的重要性和必要性

我国是一个能源消耗大国，但是人均所占有的资源与发达国家相比非常贫乏，这一矛盾的存在始终制约着我国经济的发展。为解决这一矛盾我国需要积极地寻找新型能源代替化石能源，同时矿山企业要积极的进行节能管理，降低能源消耗，实现能源合理分配。从目前的发展状况来看，降低能源消耗是现在最直接最可行的方法，只要利用先进的节能设备就可以实现矿山企业的节能减排。矿山对能源的消耗主要体现在对电能、水以及燃料的消耗上，矿山企业用电量是非常强大的。电气节能措施的实施可以节省对电能消耗的同时节省成本消耗，实现矿山的可持续发展。

3 矿山电气节能技术的设计原则

3.1提升效益原则

对于矿山电气自动化技术而言，在进行节能减排的过程中，还需要保障企业经济效益，在进行节能设计当中，很有可能会对相关的设计或者设备造成损失，其中既包括在某些设计材料上的更换导致设备成本上的变动，也包括了在进行节能设计之后，设备功能的下降。这些都有可能造成电力企业在经济利益上损失，使得电力企业自身承受了更多的负担。因此，在对电气自动化技术进行节能设计时，应当以企业的经济效益作为重要的参考，在节能设计中将企业的经济实力划分到设计的参考范围当中。

3.2能量节约原则

在电气节能设计的过程中，主要的目的是为了节约能源。在实际设计的过程中，应该根据矿山结构，对能量消耗的情况进行控制，根据能量消耗的具体原因，采取相应的节能措施。例如，变压器在应用的过程中，经常会出现功率损耗的情况，电能传输线路会出现许多无用能量消耗。所以，在节能设计的过程中，就要针对这些问题进行设计和改善，优先处理无用能量消耗的问题，坚持功能为主、经济为辅的原则，利用先进的技术来减少能源消耗，使矿山电气设备的应用更加经济合理。

3.3安全性原则

安全性是各个技术应用中不可忽略的重要因素。电气自动化中电气线路之间应当注意保持一定的绝缘距离，注意在电气线路的绝缘强度、负荷能力、热稳定性能和各个动稳定性能方面保留一定的裕度。同时，还要注意设置性能可靠的防雷装置，在一些具有特殊场合的电气设计实践中还应注意引入防静电和防浪涌技术和相应防火措施等。

4 矿山电气节能措施

4.1使用新型高效节能电动机

节能可进一步推动社会长远发展，加大节能减排是推动社会进步及保护环境的主要因素，在矿山开采过程中，主要的工作设备是电动机，在通常的工作过程中，矿山中会配备许多电动机确保生产需要，可是随着电动机数量逐渐增多，电能的需求量也逐渐增加，在矿山电能损耗中，电动机的耗电量最大，因此对矿山企业中的电动机装置进行不断创新可以进一步促进矿山企业节能减排工作不断推进。电动机功率因数的提高需要注意避免长期轻载现象。出于安全及未来扩容的因素影响，技术人员在选择电动机时可能加入较多的安全系数和备用系数，导致电动机功率选大于被驱动器械的功率，从而降低了电动机的工作效率。提高电动机工作效率的有效方法是将目前使用的低效电动机取缔，由高效、节能的新型电动机所代替，合理运用新型电动机可以使电动机的功率不断提升，从而不断提高矿山企业节能效率。通过社会实验数据表明高效节能的电动机工作水平非常高，使用时间长，工作性能高，具有高效节能效果。同时，电动机的工作效率受人的行为影响较大，间隔待车的电动机空载时间累加之后也不容小觑。

4.2使用变频调速节能装置与软启动控制装置

软启动器指的是一种同时具备软启动、轻载节能、软停车以及多功能保护作用的电机控制设备。过去矿山企业在使用风机与水泵时的启动设备多为自耦降压启动或者三角形-星形启动等直接硬启动设备，这些硬启动设备不仅需要消耗较大的能耗，同时还会导致其他设备出现功率损耗，让电机无法满负荷运转，给电网带来较大冲击，影响电网的安全运行。所以，需要使用能够进行动态操作的变频调速节能器，确保低频大转矩能够在启动和停止以及运行过程中保持平稳状态，提高节能效果。此外，软启动器能够对电动机的电压实现控制，启动过程当中电压也会随之提升，继而实现启动电流的控制，让整个过程都在平滑和无冲击的状态下完成启动，它对设备、电网以及电机本身都不会带来很大的冲击。在矿山企业的生产过程中，软启动设备通常是用作启动设施，当电机完成启动之后则以旁路运行进行运作，当电动机的负载率比较低的时候，软启动器所输出的电压和电流都比较低，因而大大降低了电机所损耗的功率，提高用电设备安全运行的保障率，减少矿山企业因为使用大容量的电动机而导致其在直接启动时对电网带来的冲击影响。

4.3使用无功补偿装置设备

由于生产以及开采的需要，在矿山施工中会安装许多的电机以及变压器，这些设备的实际运行中，一旦功率因数出现变化将会对设备功率也产生一定的影响。例如功率因数降低到一定程度时，就要求发电机启动无功功率来实现平衡，无功功率的加大会直接影响有功功率，因此在设备的运行时，有效的减少输出无功功率能够实现平衡功率的效果，进而保证电能可以得到良好利用。因此，将无功功率自动补偿装置进行安装可以有效降低损耗，在增加功率因数的前提下，实现电网系统中电力输送能力加大，提高电力的质量。

4.4选择合适的照明工具

矿山生产体系中大量使用照明工具，单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计同样可观，自然也成为金属矿山电气节能工作的重点。矿山企业应当认识到照明工具节能的重要性，尽量选择照明效果较高、能耗较低的照明工具。当前金属矿山生产体系中更多使用LED照明灯，该类照明灯具在使用寿命以及使用能耗方面的优势十分明显，在配合完成必要生产任务的同时降低照明层面的能耗，矿山企业可以在办公区和生产区大量使用LED照明装置。

5 结语

综上所述，通过将针对矿山电气设备各部分的节能技术，进行集成化落实，能够有效降低矿山电气能耗水平。在此过程中，研究者借助各项技能技术，对矿山电气设备的各主要耗能部分进行了改造，并通过实践应用进行了技术可行性验证，发现集成化的节能技术，在改善矿山电气能耗方面具有较高的可行性。

参考文献

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