淺析節能技術在煤礦機電設計中的運用

李 星

（陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司 山西晉中 032700）

引言

電能的消耗是煤礦企業采煤成本的關鍵組成部分，會對煤礦企業的整體經濟效益產生影響。所以如何節能降耗就成為煤礦企業在機電設計中必須重點關注的問題。煤礦企業在節能降耗中不能降低生產標準，務必要確保采煤的安全性，進一步提高電能利用率，達到節能的目的。鑒于此，在煤礦機電設計環節運用節能技術顯得至關重要，有助于從源頭上提高節能效果，提升企業綜合效益。

1 節能技術的運用原理

在煤礦的實際生產中，對于機電設備整體的要求較高，雖然機電設備也不需要全天的高速運轉，但是需要按照實際情況做好設備基本參數的調節，這樣才能擁有足夠的動力來推動正常的工作，并且也需要確保其本身的能耗較低。所以在科學技術高速發展的今天，節能技術應運而生，變頻節能技術出現在各行各業，其原理在于利用半導體元器所接收到的信息轉換成對應的頻率信號，將交流電改直流電，從而調節其電流電壓，這樣就可以滿足煤礦機械設備的調速運轉要求。

2 節能技術在煤礦機電設計中的運用途徑

2.1 優化高壓部分的設計

對于煤礦通風機電設備的變頻節能控制，其高壓部分主要是針對通風機的動力提供，并且也能夠為通風監測裝置提供對應的電能[1]。在設計高壓部分的時候，需要基于經濟性原則和適用性原則，利用單母分段接線的方式，兩個回路的進線能夠從不同變壓器中引入，這樣就可以滿足供電可靠性的要求。針對高壓饋電柜裝置，主要是提供主通風設備所需要的電源，如變頻裝置柜、進線柜、隔離柜等。另外，在其內部也有零序保護的設置，不同的保護裝置基于實際情況來做好對應的調整，其操作也是非常簡單的。

2.2 合理應用變頻節能技術

在煤礦生產環節運用變頻技術，可以滿足電力消耗的節省，從而降低能源損耗。實施節能機電的設計，其本身具有重要的現實意義。在運用變頻節能技術的時候，其實際的操作如下：通過可控硅功率變化來滿足變流電動機電源的可靠運行，然后通過調節其轉速，就可以實現交流變頻調速的要求。

一般來說，調節感應電動機轉速的時候，可以利用調節轉差率、磁極對數以及供電頻率等方式來實現，但是目前，前面的兩種調節應用還存在一定的缺陷。如通過調節轉差率來實現控制感應電動機的轉速，在低速的情況下就會有轉差率的存在，在具體的轉差過程中，還存在效率低、損耗大等問題，導致其無法滿足實際的煤礦生產需求。通過調節供電頻率，也可以保持一定的轉差率，并且在一定范圍內讓調節范圍和調節速度得到持續的增長，最終滿足無極調速的要求[2]。

目前，大部分煤礦企業都是利用風門模式來調節與控制通風機風量，也就是利用節流加阻調節的模式，但是這一模式在控制風量中需要耗費大量的電能，通過引入變頻調速模式，就可以降低風量調節過程中的電能損耗，并且也可以進一步提升煤礦企業的經濟效益。

2.3 合理的選擇節能設備

對于煤礦開采作業而言，設置有載調壓變壓器裝置，其主要的功能是能夠確保供電系統電壓滿足實際的需求。這主要是因為煤礦開采中，大部分機電設備的電動機都屬于高壓大型電動機，在設備運行過程中，需要足夠的電壓供應支持。因此，煤礦企業就需要做好有載調壓變頻器裝置的設置。在高效節能變壓器裝置安裝過程中，還需要基于不同的負載情況，實時的調節終端機電設備運行過程中的電壓，這樣才能夠滿足節能降耗的需求。

另外，在煤礦開采中，除開采掘、通風等設備之外，還需要考慮到照明設備的使用。對于煤礦的開采，照明設備同樣重要，在實際的開采作業之中發揮了重要的作用。在進行井下作業的過程中，同樣也應用到冷光源等發光設備，其主要是利用LED 燈，其實際的發光效率較高，不僅可以滿足井下開采作業對于照度方面的要求，同時也可以滿足能源消耗的有效降低，確保照明設備能夠安全的運行。

結語

總而言之，考慮到我國擁有豐富的煤礦資源，煤礦數量較多，在實際的煤礦開采作業環節必然要用到提升機、通風機、皮電機等機電設備，應通過對節能技術的合理使用，滿足煤礦開采的質量和效率全面提升的要求，從而推動煤礦行業實現可持續發展。特別是在中國倡導環保與節能的今天，煤礦行業企業為了實現節能、安全的要求，更要充分運用節能技術，并加強對節能技術的研究和開發，提高煤礦機電設備的節能減排性能，在提升煤礦能源使用率的同時確保企業獲取更大的效益。