在现代煤矿生产中,电气自动化技术的应用对于提升矿井的生产效率和安全水平起着至关重要的作用。本研究以微机型差动保护装置和变电站综合自动化系统为切入点,分析了电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用。
微机型差动保护装置是利用先进的数字算法来保护机械设备的正常运行,这种装置的优点在于维护方便,接线简单。在实际应用中,需要对微机型差动保护装置的采样精度与算法功能进行测试,这通常通过现场差动保护实验来完成。矿用变压器多采用11点接线方式,并且差动保护常采用Y/Y接线方式,这种方式会造成微机保护装置两侧电流相位存在30度的偏差。为了消除这种相位偏差,需进行相位校正,这可以通过差动实验将定值在内部软件中整定完成。
实验方法分为单相实验和三相实验,两者都广泛用于机电设备的差动保护中,能够有效保障设备的正常运行。单相实验方法要求在A相侧加入A、C两相电流,保证其相位差为180度,Y侧加入A相电流,确保与Δ侧相位相差180度。三相实验则在条件允许的情况下进行,要求Δ侧和Y侧输入电流的相位差不为180度。
煤矿供电系统是煤矿设备运行的主要动力来源,该系统由综合保护器、地面集控中心、监控分站和传输通道等四个部分组成。综合保护器负责测控保护供电线路和高压配电装置,测量电流、电压、功率及有功等因素。遥信功能用于判断断路器和保护信号的位置,遥控功能实现远程控制分合闸和修改定值。遥脉功能通过电度表的通信实现远程集中抄表。监控分站作为供电管理系统的中间环节,可以集成并转换现场设备信息,为设备提供自动控制数据,使综合保护器与地面分站的数据能够有效控制。地面集控中心具有监测功能,能够实现报表与数据分析,同时传统通道通过连接监控中心与变配电所,能够全面反映系统运行状况,在优化网络性能的基础上提高网络的抗干扰性。
改良采煤机械是电气自动化技术应用的另一重要方面。例如,采煤机从传统的中厚煤层型发展到大功率、薄煤层和高效率的滚筒型;牵引方式由无链液压牵引、有链牵引发展到变频调速和电磁滑差的无链电牵引方式。液压支架的高度和类型也随着技术进步进行了改良,从薄煤层和中煤层发展到厚煤层,并从掩护式发展为两柱式高位放顶煤、两柱掩护地位放顶煤等。这些技术进步都离不开电气自动化技术的支持,其中液压支架电液控制系统是提高煤矿综采工作面效率的关键技术。
变电站综合自动化系统在煤矿设备中的应用也是一个重要案例。变电站是煤矿供电系统的基本设备,包括5kV双回线路、6kV出线、6kVPT2回、35kVPT2回以及两台主变压器。通过实现变电站的自动化,可以确保机械设备电气自动化,从而提高整个矿井的生产效率和安全性。
电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用,不仅能显著提升煤矿的生产效率和安全性,还能有效降低因设备故障或操作不当导致的安全事故。随着微机型差动保护装置的广泛采用,以及变电站综合自动化系统在煤矿生产中的深入应用,煤矿生产将朝着更加智能化、自动化的方向发展。这对于促进煤矿企业的技术进步和产业升级具有重要意义。