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煤矿的整体节能解决方案
一、概述
煤矿企业既是产能大户，又是耗能大户。“节能降耗”已成为我国的基本国策，许多煤矿企业都非常重视高耗能用电设备的节能技改工作。
煤矿的用电设备主要分为井上部分和井下部分，井下用电设备大部分非连续性运转，并且要考虑到防爆问题，所以井下用电设备不作为节能工作的重点。
用电设备又可分为厂区和生活区两部分。
关于厂区节能主要针对以下设备：
1、主扇风机变频节电改造；
2、压风机(煤矿上空压机也称为压风机)恒压供气变频改造；
3、井下排水泵节电改造(有的涉及安全)；
4、提升机变频节电改造。
关于生活区节能主要针对以下设备：
1、生活用水恒压供水节电改造；
2、燃煤锅炉鼓、引风变频改造（以及其他国家重点推荐的燃煤锅炉节能技术改造技术）；
3、厂区路灯照明节电系统。
二、厂区节能解决方案介绍
（一）主扇风机变频节电改造
1、存在问题
主扇风机相当于矿井的肺，井下的通风对于井下的生产和安全起着极其重要的作用。由于煤矿随着开采的不断深入，主扇风机所需风量将越来越大。为了保证系统能够保证较长时间的正常使用，主扇风机的选型余量较大。在风机运转恒定的情况下，采取控制扇叶角度的措施来控制风量。矿井内夏天潮气重温度高，所以要求的风量大；冬天井外气温较低，通风量满足最低的排量即可。但是扇叶按照最大通风量再有一定余量确定后，基本上不再调整，风机始终工作在同样的状态下，不能根据实际所需风量调整运行情况，这样大量电能白白浪费。
2、解决措施
主扇风机一般配备2台对流风机，我们采用一套变频节能系统，由一台节能柜控制两台电机，根据生产的具体情况手动调节扇风机的风量大小。采用调频调速控制电机，电机所消耗功率同下降频率成立方关系。在速度降低很少的情况，电机电能大幅度下降。这样既能随时满足生产的风量要求，又能最大限度地节约电能。
3、技术效果
1)采用变频节能技术，根据实际需要，任意调节风机的风量。
2)节电率约30%，节电效果显著。
3)实现了电机的软启动，延长了电机和风机的使用寿命，避免了对电网的冲击。
4)电机将在低于额定转速的状态下运行，降低了设备的故障率，减少了噪声对环境的影响。
5)具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能；具有电源指示、运行指示、频率显示等功能。
6)操作简单，具有电气联锁、变频联锁、故障联锁等保护功能，实现了风机的自动保护。
7）预留通讯接口，可以与原系统或后期系统联系。
（二）压风机恒压供气变频改造
1、存在问题
煤矿的压风机为井下设备提供动力源，对于煤矿生产起着重要作用。由于井
电量的三分之一到三分之二，这些泵组都不同程度存在着大马拉小车的现象，节电空间较大。水泵启动为直接启动，对管网的冲击大，对电网的冲击也大，也相应的浪费一些电能。
2、解决措施
井下有多处排水泵站。一般都是高压水泵，采用用隔爆型高压变频控制系统。我公司的高压变频节能调速系统，以高可靠性、易操作、高性能为设计目标，满足用户对于风机、水泵类调速节能、改善生产工艺的迫切需要。本调速系统适配各种通用三相异步电动机。
3、产生效果
1)高-高电压源型变频器，直接3、6、10KV输入，直接3、6、10KV输出，无需输出变压器。
2)输入功率因数高，电流谐波少，无需功率因数补偿/谐波抑制装置。
3)输出阶梯正弦PWM波形，无需输出滤波装置，可接普通电机，对电缆电机绝缘无损害，电机谐波少，减少轴承、叶片的机械振动，输出线可达1000米。
4)全中文WINDOWS操作界面，彩色液晶触摸屏。
5)功率电路模块化设计，维护简单。
6)高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠。
7)完整的故障监测电路，精确的故障报警保护。
8)自带冷却风机。
9)内置PLC，易于改变逻辑关系，适应多变的现场需要。
10)可灵活选择现场控制、值班室远程控制，可通过电话网络遥控。
11)可接受和输出0-10V/4-20mA工业标准信号。
12)直接内置PID调节器，可开环运行，可闭环运行。
13)完整的通用变频器参数设定功能。
14)可打印输出运行报表。
15)安装设定调试简便，优异的性能价格比。
16)可实现水泵的软起、软停，减少对电网的冲击，减少对管网的冲击。
17)大幅度节约电能，节电率可达28%以上。
（四）提升机变频改造
1、存在问题
提升系统采用三相异步电动机，转子串电阻调速双码提升工作方式，煤矿很多井筒仍采用老井的井筒，受立井井筒尺寸的限制，又要兼顾提升井下尺寸较大的单件设备，因此，提升容器设计成了两个宽窄不同的容器；加之该提升系统还担负着人员、材料、矸石等的提升任务，提升重量每勾都有可能改变，造成了提升系统在调速控制阶段速度控制较为困难。有些井提升机提升行程较短，提升系统运行在调速阶段的时间占全程运行