電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究

周敏杰

摘 要：本文筆者先對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的原則做了簡(jiǎn)要介紹，進(jìn)而就起節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，以便能夠提高其節(jié)能技術(shù)，從而使環(huán)境污染程度大大降低。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 節(jié)能 設(shè)計(jì) 技術(shù)

1.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)需要以相關(guān)的原則為指導(dǎo)，只有堅(jiān)持這些原則，才能科學(xué)合理的安排各項(xiàng)工作，更好的進(jìn)行節(jié)能，具體來說，需要以以下幾項(xiàng)原則為指導(dǎo)。

1.1.安全。要想在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)行節(jié)能，采用節(jié)能技術(shù)，并不能僅僅關(guān)注節(jié)能而忽視生產(chǎn)的正常運(yùn)行，必須在滿足電氣設(shè)備正常運(yùn)行，保證電氣設(shè)備安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，保證生產(chǎn)作業(yè)的安全與可靠。

1.2.環(huán)保。在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，采用節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)備的時(shí)候，要考慮其對(duì)周圍環(huán)境的影響，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，此外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)因素，注重節(jié)能的經(jīng)濟(jì)性，以收到更好的效果，保證電氣自動(dòng)化節(jié)能工作的順利進(jìn)行。

1.3.先進(jìn)。伴隨著社會(huì)的發(fā)展，新的節(jié)能設(shè)備和節(jié)能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在電氣自動(dòng)化節(jié)能的實(shí)際工作中，需要重視先進(jìn)技術(shù)的采用，保障節(jié)能工作的前沿性，運(yùn)用最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，提高電氣自動(dòng)化的節(jié)能效果。

1.4.更新。主要是指在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)人員需要注重對(duì)老化設(shè)備的更新工作，對(duì)于經(jīng)過維修能夠正常使用，滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求的設(shè)備可以繼續(xù)使用，而對(duì)于已經(jīng)老化，能耗較高的設(shè)備則需要進(jìn)行更新，這是進(jìn)行電氣自動(dòng)化節(jié)能的關(guān)鍵，也有利于保障電氣自動(dòng)化節(jié)能工作的順利進(jìn)行。

1.5.經(jīng)濟(jì)效益。以實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益為電氣節(jié)能效益的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，不盲目的增加相關(guān)投資金額， 對(duì)節(jié)能設(shè)備和材料進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)該遵循科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)原則，從而使得節(jié)能增加的投資數(shù)目能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過節(jié)能運(yùn)行而使得經(jīng)濟(jì)效益有所保障。

用電設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其電能的合理利用。

1.6.節(jié)能。節(jié)能重點(diǎn)要放在電氣設(shè)備的電能損耗上，如變壓器的功率損耗、輸電線路的額外損耗等等，對(duì)其采取有效的節(jié)能措施，盡量減少或杜絕與建筑使用功效無關(guān)的電能損耗。

2.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1.減少電能損耗

節(jié)能設(shè)計(jì)最直接的目的就是要減少電能消耗，這樣才會(huì)減少對(duì)電網(wǎng)的損害，而在實(shí)際的傳輸過程中，減少電能損耗最直接的方式就是減小電阻，這樣所產(chǎn)生的功率損耗就會(huì)減少，在選擇導(dǎo)線的材質(zhì)的時(shí)候，盡量選擇具有較小電阻率的，這是一個(gè)降低線路上電能消耗的一個(gè)辦法；縮短導(dǎo)線長度，且在布線的時(shí)候要盡量避免產(chǎn)生過多的彎路為了縮短供電距離，可以將變壓器與負(fù)載中心間的距離拉近；增大導(dǎo)線橫截面積，選擇那些橫截面積較大的導(dǎo)線，這樣能減低電阻，進(jìn)而降低消耗。

2.2.變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器是電力自動(dòng)化工程中的重要設(shè)備，承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用，變壓器是耗能的大戶，當(dāng)變壓器處于空載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運(yùn)行損耗，因此，變壓器的實(shí)際選擇，對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能方面有著重要影響，具體來講，在實(shí)際選擇變壓器的時(shí)候，要注意以下幾個(gè)問題： 一是變壓器要選擇節(jié)能環(huán)保型的，以此來減少變壓器的有功功率的損耗；二是為了使流過的三相電的實(shí)際電流保持穩(wěn)定， 在實(shí)際選擇上要減少變壓器整體損耗，有條件的話最好使用一些單向自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，以及三相四線制供電等有效減少實(shí)際負(fù)荷不均勻的方法。

2.3.提高功率因數(shù)

功率因數(shù)是電氣運(yùn)行的重要物理量，它與電氣設(shè)備的節(jié)能密切相關(guān)，功率因數(shù)如果長期控制在比較高的水平上，電力系統(tǒng)的無功功率就會(huì)變大，系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化率就會(huì)變高，提高功率因數(shù)的方法：一是通過提高用戶負(fù)載率，例如對(duì)于動(dòng)力電氣設(shè)備，諸如電動(dòng)機(jī)，可以在滿足工藝生產(chǎn)要求的前提下，盡量選擇極數(shù)較少的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樯贅O數(shù)的電機(jī)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，起動(dòng)過程中的電流也相對(duì)較大， 所以電氣設(shè)備在最快的時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行， 效率很高， 同時(shí)也節(jié)約電能的損耗，此外，可讓電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻自動(dòng)控制，使得電機(jī)在負(fù)載較小時(shí)，獲得較高的功率因數(shù)，當(dāng)用戶的負(fù)載率控制穩(wěn)定在0 .7左右，會(huì)使變壓器的一次側(cè)功率因數(shù)達(dá)

到最高；二是在低壓電力系統(tǒng)中裝設(shè)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾娙莨?，來補(bǔ)償無功功率。一般來說，其無功功率的選擇盡量控制在變壓器的20%-30%，這樣使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定，并且節(jié)能效果最佳。

2.4.合理選擇電力電纜

在截面選擇的時(shí)候，根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度的曲線和持續(xù)允許的電流進(jìn)行選擇，對(duì)于電纜材質(zhì)，盡管鋁電纜便宜，但安全性和節(jié)能效果比較差，不過銅電纜越粗，比相同截面鋁電纜要貴重很多，所以，個(gè)別截面較粗的電纜可以選用鋁電纜，截面較小的選用銅電纜，成本只是稍微高些，但能夠取得很好的節(jié)能效果。

2.5.有源濾波器

為了有效避免發(fā)生電氣設(shè)備的誤動(dòng)作，要盡量消除諧波，使用有源濾波器是最有效的消除諧波的方法，誤動(dòng)作的發(fā)生原因主要是電氣設(shè)備數(shù)量的增多，進(jìn)而諧波也越來越多，但是由于這些諧波同基波在電網(wǎng)阻抗上面發(fā)生了重疊，造成電壓發(fā)生了畸變，進(jìn)一步造成了電氣設(shè)備誤動(dòng)作，總的來說，有源濾波器功能如下：反映靈敏，具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能功率使用范圍較寬，能夠達(dá)到理想的無功補(bǔ)償?shù)男Ч?，一般來說，有源濾波器能夠?yàn)V除諧波，這樣就會(huì)避免發(fā)生電氣設(shè)備誤動(dòng)作，進(jìn)而提高電氣設(shè)備運(yùn)行的效率，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3.電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

新一代建筑電氣技術(shù)為了解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中能源浪費(fèi)較大的一些問題，通常會(huì)采取一

些較為先進(jìn)的控制方法來對(duì)傳統(tǒng)電氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制，舉例來說，中控電腦能夠監(jiān)視并控

制建筑整體的燈光、遮陽以及溫控設(shè)備，并且能夠顯示各個(gè)區(qū)域和房間的實(shí)際溫度，通過設(shè)

定房間的調(diào)節(jié)溫度的上下限來減少電能消耗，整體來說，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該將高效率節(jié)

能設(shè)備的采用列入設(shè)備選項(xiàng)，結(jié)合先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，參照科學(xué)合理的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)劃節(jié)能設(shè)

計(jì)，實(shí)現(xiàn)用戶健康舒適且安全的使用環(huán)境。

4.結(jié)論

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能的要求也越來越高，因此，必須重視對(duì)其節(jié)能技術(shù)的研究，以便能夠使電氣自動(dòng)化達(dá)到少污染的地步。

參考文獻(xiàn)：

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【2】趙洪彪 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究[期刊論文]-《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 - 2013（9）