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摘 要:改革开放以来,经济建设的发展极大的促进了我国工业化发展进程。在现代工业生产中,电气自动化已经成为一种标志,其应用越来越广泛,并且在生产中发挥着至关重要的作用。在矿业生产中同样如此,本文主要分析了矿山生产中电气自动化控制的概念及其重要性,并对矿山生产中电气自动化节能设计的技术应用进行了探讨。
关键词:电气自动化;重要性;节能设计
随着我国科技水平的不断提升,电气自动化普及程度也越来越高,在工业生产中发挥着十分重要的作用,极大的促进了我国工业生产的快速、稳定、可持续发展。
一、电气自动化控制的概念
电气自动化控制是指在矿山生产环节的控制中,通过计算机技术、自动化控制原理、信息技术、仪表设备等相关知识与理论,对设备的检测、电气的控制、生产的调度与管理、决策分析等主要内容,实现机电设备和配套设施的自动化控制过程,它能够降低机电事故的风险系数,实现矿井的安全生产,同时也能够提高工作效率,保证企业的长久发展。矿山电气自动化控制技术主要由3个部分构成,分别是系统自动化、软件自动化及硬件自动化。虽然不能直接为企业创造经济价值,但由于煤炭生产环境的特殊性,煤矿企业需要自动化控制技术的介入,其未来发展也必须依赖于电气自动化控制的推广应用。
矿山生产中电气自动化控制示意图
二、电气自动化控制在矿山生产中的重要性
随着技术改革也在不断深入,进入了新技术革命时代。在利用信息的时候,一定要保证信息的可靠性,因为现代矿山生产需要使用各类自动化设备对生产过程进行监控,因此,保证设备性能的优良,才可以生产出质量更好的产品。随着我国工业化的不断发展,信息化时代得到了快速发展,如果无法达到工业化生产,也就无法实现信息化生产,因为工业化与信息之间有着非常密切的关系。当然,在发展的过程中,不可能先将工业化发展到一定程度之后,再去开发信息化,这样必然会减缓发展速度。因此,工业自动化指的就是工业化与信息化的共同发展。加强工业生产电气自动化的发展,不仅可以促进传统生产行业的发展,还可以促进信息化的快速发展,全面实现我国电气的工业化。现阶段,我国基本上已经达到了工业机械化,在发展工业自动化的时候,一定要重视自动化技术的实现,利用自动化技术武装传统生产行业,利用相关的自动化工艺流程控制设备,以此来实现我国工业的自动化建设。
三、电气自动化控制中节能设计的应用
电气自动化与人们的生产和生活息息相关,在各行各业中的应用越来越广泛。在矿山生产中尤为如此,作为新技术领域发展突破的重要部分,在矿山生产中电气自动化的节能设计显得尤为重要,它的大力发展会为减少电能的消耗和浪费,電网也不会陷入供电紧张、输电受阻的恶性循环。对于矿山企业来说,电气自动化的节能技术会让各种电气设备变得更加安全可靠,不仅会在很大程度上提高工作效率,还能降低能耗,极大地减少成本,使矿山企业获得最大的经济效益。因此,对电气自动化节能技术的研究是一项非常有意义的事情,也是可持续发展要求我们不断追求的方向和目标。
1、优选变压器
在矿山生产电气自动化的节能设计过程中,变压器的选择一定要遵循以下几点要求:
①为了减少消耗变压器的有功功率,一定要选择节能型的变压器。
②为了确保平衡三相电的电流,一定要选用可以自动进行单向补偿的设备,降低负荷的不平衡,进而降低变压器的自身损耗,使其损耗量达到最小。
2、无功补偿
在配电系统中,无功功率占有的比例也是非常巨大的,这样就加大了线路的电能损耗,同时还使电网的电压降低了,因此,在一定程度上也就影响了电网运行的经济效益以及电能质量。在用户中,无功功率直接表现为功率因数比较低。如果功率因数小于0.9,那么用户就需要上交一定数量的罚款,这样无形之中就增加了用电成本,与此同时,在一定程度上还影响了经济效益。但是为了达到就地平衡无功功率的效果,可以选择一些无功补偿设备,加大功率因数,实现稳定系统电压的目的,进而提高电能的质量,完成降低电能损耗的目标,为实现提高经济效益与社会效益的目标,提供有利的保障。在电力系统中,选择使用无功补偿的时候,一定要满足以下几方面的条件:
①为了有效的预防无功倒送、投切振荡以及过补偿等现象的发生,对于选择的投切参数物理量最好是无功功率。
②确定电容器的容量。一定要依照配电电压容量以及自然功率因素等参数数据,进行详细的计算以获取电容的确定值,如果在补偿的过程中产生了一些谐波,就要把电抗器串联起来,达到一定的数量,进而将线路中的谐波过滤掉。
③不管是先前补偿电容中的投切还是后期投切等级的划分与比例的分配,以及等容量分组,均没有完成进行理想补偿的效果。现阶段所使用的投切模式有着非常好的效果,不仅可以进行准确的跟踪,还可以进行平滑的调节以及增加适用范围。
3、有源滤波器的应用
为了避免电气设备发生错误动作,一定要消除谐波影响。其中最有效的方式就是使用有源滤波器。产生错误动作的原因是电气设备数量的增加,导致产生的谐波越来越多。但是在电网的阻抗上,谐波电压与基波电压将会产生重叠现象,致使电压产生变化,进一步致使电气设备产生错误动作。总而言之,有源滤波器的作用包含以下几点:反应迅速;良好动态性能;宽泛的功率使用范围;其进行的无功补偿可以达到最为理想的效果。在正常的运行过程中,有源滤波器可以将谐波过滤掉,这样就可以防止发生电气设备的错误操作过程,使电气设备的工作效率得以提升,真正的实现节能减排的目标。
4、降低线路传输过程中的电能损耗
因为导线中存在着电阻,因此在电能的传输过程中,就会产生有功功率的损耗,但是可以确保线路中电流保持不变。所以,为了降低线路传输过程中的电能损耗,一定要减小导线的电阻。然而导线的电阻值是与导线导电能力、导线长度成反比的,与导线的横截面积成正比的。因此要想减小导线的电阻值,一定要满足以下几点要求:
①缩短导线的长度,在进行布线的时候,一定要避免过多的弯路。
②选用导线的材质一定要非常小的电阻率,这样才可以降低线路传输过程中的电能损耗。
③为了缩短供电距离,应当减小负荷中心与变压器的距离。
④增加导线的横截面积,一定要选用一些横截面积比较大的导线。通过降低导线的电阻值,减小线路传输过程中的电能损耗,进而完成节约电能的目标。
四、结束语
总之,在矿山生产快速发展的局势下,必须要加强电气自动化控制技术的创新与发展,并全面的应用到矿业生产过程中,促进矿业生产电气自动化的持续、稳定的发展。此外,我们还要加强先进设备、工艺的应用发展,深入分析在电气自动化发展过程中碰到的各种各样的问题,并及时有效的提出处理措施,进而促进自动化系统的全面发展。
参考文献
[1]马顺成.电气自动化在工业生产中的重要性与发展方向的研究[J].科技信息,2011(33)
[2]张礼崇,郜祥.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,2012(01)
关键词:电气自动化;重要性;节能设计
随着我国科技水平的不断提升,电气自动化普及程度也越来越高,在工业生产中发挥着十分重要的作用,极大的促进了我国工业生产的快速、稳定、可持续发展。
一、电气自动化控制的概念
电气自动化控制是指在矿山生产环节的控制中,通过计算机技术、自动化控制原理、信息技术、仪表设备等相关知识与理论,对设备的检测、电气的控制、生产的调度与管理、决策分析等主要内容,实现机电设备和配套设施的自动化控制过程,它能够降低机电事故的风险系数,实现矿井的安全生产,同时也能够提高工作效率,保证企业的长久发展。矿山电气自动化控制技术主要由3个部分构成,分别是系统自动化、软件自动化及硬件自动化。虽然不能直接为企业创造经济价值,但由于煤炭生产环境的特殊性,煤矿企业需要自动化控制技术的介入,其未来发展也必须依赖于电气自动化控制的推广应用。
矿山生产中电气自动化控制示意图
二、电气自动化控制在矿山生产中的重要性
随着技术改革也在不断深入,进入了新技术革命时代。在利用信息的时候,一定要保证信息的可靠性,因为现代矿山生产需要使用各类自动化设备对生产过程进行监控,因此,保证设备性能的优良,才可以生产出质量更好的产品。随着我国工业化的不断发展,信息化时代得到了快速发展,如果无法达到工业化生产,也就无法实现信息化生产,因为工业化与信息之间有着非常密切的关系。当然,在发展的过程中,不可能先将工业化发展到一定程度之后,再去开发信息化,这样必然会减缓发展速度。因此,工业自动化指的就是工业化与信息化的共同发展。加强工业生产电气自动化的发展,不仅可以促进传统生产行业的发展,还可以促进信息化的快速发展,全面实现我国电气的工业化。现阶段,我国基本上已经达到了工业机械化,在发展工业自动化的时候,一定要重视自动化技术的实现,利用自动化技术武装传统生产行业,利用相关的自动化工艺流程控制设备,以此来实现我国工业的自动化建设。
三、电气自动化控制中节能设计的应用
电气自动化与人们的生产和生活息息相关,在各行各业中的应用越来越广泛。在矿山生产中尤为如此,作为新技术领域发展突破的重要部分,在矿山生产中电气自动化的节能设计显得尤为重要,它的大力发展会为减少电能的消耗和浪费,電网也不会陷入供电紧张、输电受阻的恶性循环。对于矿山企业来说,电气自动化的节能技术会让各种电气设备变得更加安全可靠,不仅会在很大程度上提高工作效率,还能降低能耗,极大地减少成本,使矿山企业获得最大的经济效益。因此,对电气自动化节能技术的研究是一项非常有意义的事情,也是可持续发展要求我们不断追求的方向和目标。
1、优选变压器
在矿山生产电气自动化的节能设计过程中,变压器的选择一定要遵循以下几点要求:
①为了减少消耗变压器的有功功率,一定要选择节能型的变压器。
②为了确保平衡三相电的电流,一定要选用可以自动进行单向补偿的设备,降低负荷的不平衡,进而降低变压器的自身损耗,使其损耗量达到最小。
2、无功补偿
在配电系统中,无功功率占有的比例也是非常巨大的,这样就加大了线路的电能损耗,同时还使电网的电压降低了,因此,在一定程度上也就影响了电网运行的经济效益以及电能质量。在用户中,无功功率直接表现为功率因数比较低。如果功率因数小于0.9,那么用户就需要上交一定数量的罚款,这样无形之中就增加了用电成本,与此同时,在一定程度上还影响了经济效益。但是为了达到就地平衡无功功率的效果,可以选择一些无功补偿设备,加大功率因数,实现稳定系统电压的目的,进而提高电能的质量,完成降低电能损耗的目标,为实现提高经济效益与社会效益的目标,提供有利的保障。在电力系统中,选择使用无功补偿的时候,一定要满足以下几方面的条件:
①为了有效的预防无功倒送、投切振荡以及过补偿等现象的发生,对于选择的投切参数物理量最好是无功功率。
②确定电容器的容量。一定要依照配电电压容量以及自然功率因素等参数数据,进行详细的计算以获取电容的确定值,如果在补偿的过程中产生了一些谐波,就要把电抗器串联起来,达到一定的数量,进而将线路中的谐波过滤掉。
③不管是先前补偿电容中的投切还是后期投切等级的划分与比例的分配,以及等容量分组,均没有完成进行理想补偿的效果。现阶段所使用的投切模式有着非常好的效果,不仅可以进行准确的跟踪,还可以进行平滑的调节以及增加适用范围。
3、有源滤波器的应用
为了避免电气设备发生错误动作,一定要消除谐波影响。其中最有效的方式就是使用有源滤波器。产生错误动作的原因是电气设备数量的增加,导致产生的谐波越来越多。但是在电网的阻抗上,谐波电压与基波电压将会产生重叠现象,致使电压产生变化,进一步致使电气设备产生错误动作。总而言之,有源滤波器的作用包含以下几点:反应迅速;良好动态性能;宽泛的功率使用范围;其进行的无功补偿可以达到最为理想的效果。在正常的运行过程中,有源滤波器可以将谐波过滤掉,这样就可以防止发生电气设备的错误操作过程,使电气设备的工作效率得以提升,真正的实现节能减排的目标。
4、降低线路传输过程中的电能损耗
因为导线中存在着电阻,因此在电能的传输过程中,就会产生有功功率的损耗,但是可以确保线路中电流保持不变。所以,为了降低线路传输过程中的电能损耗,一定要减小导线的电阻。然而导线的电阻值是与导线导电能力、导线长度成反比的,与导线的横截面积成正比的。因此要想减小导线的电阻值,一定要满足以下几点要求:
①缩短导线的长度,在进行布线的时候,一定要避免过多的弯路。
②选用导线的材质一定要非常小的电阻率,这样才可以降低线路传输过程中的电能损耗。
③为了缩短供电距离,应当减小负荷中心与变压器的距离。
④增加导线的横截面积,一定要选用一些横截面积比较大的导线。通过降低导线的电阻值,减小线路传输过程中的电能损耗,进而完成节约电能的目标。
四、结束语
总之,在矿山生产快速发展的局势下,必须要加强电气自动化控制技术的创新与发展,并全面的应用到矿业生产过程中,促进矿业生产电气自动化的持续、稳定的发展。此外,我们还要加强先进设备、工艺的应用发展,深入分析在电气自动化发展过程中碰到的各种各样的问题,并及时有效的提出处理措施,进而促进自动化系统的全面发展。
参考文献
[1]马顺成.电气自动化在工业生产中的重要性与发展方向的研究[J].科技信息,2011(33)
[2]张礼崇,郜祥.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,2012(01)