浅析节能技术在煤矿机电设计中的运用

李 星

（阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司 山西晋中 032700）

引言

电能的消耗是煤矿企业采煤成本的关键组成部分，会对煤矿企业的整体经济效益产生影响。所以如何节能降耗就成为煤矿企业在机电设计中必须重点关注的问题。煤矿企业在节能降耗中不能降低生产标准，务必要确保采煤的安全性，进一步提高电能利用率，达到节能的目的。鉴于此，在煤矿机电设计环节运用节能技术显得至关重要，有助于从源头上提高节能效果，提升企业综合效益。

1 节能技术的运用原理

在煤矿的实际生产中，对于机电设备整体的要求较高，虽然机电设备也不需要全天的高速运转，但是需要按照实际情况做好设备基本参数的调节，这样才能拥有足够的动力来推动正常的工作，并且也需要确保其本身的能耗较低。所以在科学技术高速发展的今天，节能技术应运而生，变频节能技术出现在各行各业，其原理在于利用半导体元器所接收到的信息转换成对应的频率信号，将交流电改直流电，从而调节其电流电压，这样就可以满足煤矿机械设备的调速运转要求。

2 节能技术在煤矿机电设计中的运用途径

2.1 优化高压部分的设计

对于煤矿通风机电设备的变频节能控制，其高压部分主要是针对通风机的动力提供，并且也能够为通风监测装置提供对应的电能[1]。在设计高压部分的时候，需要基于经济性原则和适用性原则，利用单母分段接线的方式，两个回路的进线能够从不同变压器中引入，这样就可以满足供电可靠性的要求。针对高压馈电柜装置，主要是提供主通风设备所需要的电源，如变频装置柜、进线柜、隔离柜等。另外，在其内部也有零序保护的设置，不同的保护装置基于实际情况来做好对应的调整，其操作也是非常简单的。

2.2 合理应用变频节能技术

在煤矿生产环节运用变频技术，可以满足电力消耗的节省，从而降低能源损耗。实施节能机电的设计，其本身具有重要的现实意义。在运用变频节能技术的时候，其实际的操作如下：通过可控硅功率变化来满足变流电动机电源的可靠运行，然后通过调节其转速，就可以实现交流变频调速的要求。

一般来说，调节感应电动机转速的时候，可以利用调节转差率、磁极对数以及供电频率等方式来实现，但是目前，前面的两种调节应用还存在一定的缺陷。如通过调节转差率来实现控制感应电动机的转速，在低速的情况下就会有转差率的存在，在具体的转差过程中，还存在效率低、损耗大等问题，导致其无法满足实际的煤矿生产需求。通过调节供电频率，也可以保持一定的转差率，并且在一定范围内让调节范围和调节速度得到持续的增长，最终满足无极调速的要求[2]。

目前，大部分煤矿企业都是利用风门模式来调节与控制通风机风量，也就是利用节流加阻调节的模式，但是这一模式在控制风量中需要耗费大量的电能，通过引入变频调速模式，就可以降低风量调节过程中的电能损耗，并且也可以进一步提升煤矿企业的经济效益。

2.3 合理的选择节能设备

对于煤矿开采作业而言，设置有载调压变压器装置，其主要的功能是能够确保供电系统电压满足实际的需求。这主要是因为煤矿开采中，大部分机电设备的电动机都属于高压大型电动机，在设备运行过程中，需要足够的电压供应支持。因此，煤矿企业就需要做好有载调压变频器装置的设置。在高效节能变压器装置安装过程中，还需要基于不同的负载情况，实时的调节终端机电设备运行过程中的电压，这样才能够满足节能降耗的需求。

另外，在煤矿开采中，除开采掘、通风等设备之外，还需要考虑到照明设备的使用。对于煤矿的开采，照明设备同样重要，在实际的开采作业之中发挥了重要的作用。在进行井下作业的过程中，同样也应用到冷光源等发光设备，其主要是利用LED 灯，其实际的发光效率较高，不仅可以满足井下开采作业对于照度方面的要求，同时也可以满足能源消耗的有效降低，确保照明设备能够安全的运行。

结语

总而言之，考虑到我国拥有丰富的煤矿资源，煤矿数量较多，在实际的煤矿开采作业环节必然要用到提升机、通风机、皮电机等机电设备，应通过对节能技术的合理使用，满足煤矿开采的质量和效率全面提升的要求，从而推动煤矿行业实现可持续发展。特别是在中国倡导环保与节能的今天，煤矿行业企业为了实现节能、安全的要求，更要充分运用节能技术，并加强对节能技术的研究和开发，提高煤矿机电设备的节能减排性能，在提升煤矿能源使用率的同时确保企业获取更大的效益。