對電氣自動化節(jié)能設計技術的探討

摘 要：要確保用戶以及生產(chǎn)用電的安全性和可靠性，電氣自動化系統(tǒng)必須具備能夠滿足這些要求的功能以創(chuàng)造更好的經(jīng)濟以及社會效益。隨著城市電網(wǎng)的擴展，對電力的需求也越來越多，因此需要更多的設備來支撐。但是，電力系統(tǒng)所采用的這些設備容易給電網(wǎng)帶來危害和損失，為了能夠確保輸電的安全同時實現(xiàn)節(jié)能的目的，實現(xiàn)電氣自動化節(jié)能設計勢在必行。

關鍵詞：電氣自動化；節(jié)能設計；探討

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0079-01

經(jīng)濟和社會的發(fā)展使得人們的生產(chǎn)和生活中的用電量越來越大。加上，當前人類對能源的大量開發(fā)最終造成能源嚴重短缺。在推行走可持續(xù)發(fā)展道路的今天，減少能源消耗，是社會必須重視的問題。在電能系統(tǒng)的能源消耗中，由于很多設備會不同程度的對能源的消耗產(chǎn)生影響，因此實現(xiàn)電氣節(jié)能技術是當前節(jié)能減排道路的主要目標之一。電氣自動化的實現(xiàn)為人們帶來了更多的便利，為了能夠提供給人們安全的用電需求，同時也能實現(xiàn)電氣的能源節(jié)約目標，對電氣自動化進行節(jié)能設計是必要的。

1 電氣自動化節(jié)能設計技術的要求

在節(jié)能目標的實現(xiàn)過程中，最主要的環(huán)節(jié)就是設計設備和安裝電氣工程。做好這點能夠確保今后的工程設計實現(xiàn)節(jié)能的目的，這也是電氣自動化節(jié)能設計技術的基礎工作。另外，實現(xiàn)電氣自動化節(jié)能還要優(yōu)化配電設計。電氣系統(tǒng)是為電氣工程的設備提供動力的，因此，實現(xiàn)節(jié)能目標還應該對電力系統(tǒng)加以考慮。為了能夠保證用電設備的安全就要對電力系統(tǒng)是否適用這些設備進行考慮。適用的電力系統(tǒng)不僅要能夠滿足設備的安全性而且還要能夠滿足對負荷容量的承載要求，此外。具有適用性的電力系統(tǒng)還要能夠保證電力設備的控制需求。配電的過程中，不僅要保障用電的設備還要保證用電系統(tǒng)，確保設備以及系統(tǒng)既安全可靠同時還容易控制。最后，要保障電力系統(tǒng)的安全則要選擇好的導線，用電系統(tǒng)中的導線要有高的絕緣性能，在布線的過程當中，導線和導線之間的距離要適度，同時還要確保導線的負荷以及動態(tài)穩(wěn)定性。

在實際中，選擇節(jié)能設備是確保電氣系統(tǒng)能夠的基礎。為了使得電力系統(tǒng)在運行的過程當中能夠實現(xiàn)節(jié)能的目的，還可以通過減少電路的損耗以及均衡負荷等措施加以實現(xiàn)。例如，在設計配電的時候，可以選擇科學合理的設計系數(shù)，通過對負荷進行合理的調整進行。這些方法不僅就可以提高用電設備的運行水平而且還能夠提高電源的利用率，最終達到節(jié)能的目的。

2 電氣自動化節(jié)能設計技術

2.1 合適選擇無功補償設備

無功補償?shù)墓δ苤饕菧p少變壓器的輸電消耗，提高設備的運轉效率。作為電力系統(tǒng)中的一個重要設備，無功補償設備不管是在節(jié)能上還是供電的質量上都有很大的作用。對此，電力公司在選擇無功補償設備時務必要合理、認真地選擇，可以遵循以下原則。

第一，依據(jù)參數(shù)選擇。選擇無功補償設備的時候，首先對設備的參數(shù)進行選擇，例如設備的電壓可承受的容量或者負荷。第二，根據(jù)實際的電網(wǎng)運行的情況選擇。通過掌握電網(wǎng)的運行狀況，可以了解補償線路的情況，然后根據(jù)補償線路的負荷選擇合適的設備，例如，如果該電網(wǎng)的運行負荷大就可以選擇動態(tài)的補償設備，反之可以選擇靜態(tài)設備。第三，根據(jù)合適的投切方式進行選擇。在選擇投切方式的時候不能按照以前的模式進行，而是要選擇系統(tǒng)準確度高且能夠廣泛使用的方式，這樣才能做到有效補償。第四，根據(jù)安裝的設備加以選擇。對就地安裝的設備進行考慮是為了使得選擇的補償設備能夠降低對電能的消耗。

2.2 減少電能損耗

節(jié)能設計的目的就是為了降低電網(wǎng)中電能的消耗，減少對電網(wǎng)的損害。在實際的電力傳輸?shù)倪^程當中，要降低電能損耗就要減少電能的阻力，這樣就會使得電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的功率損耗得到降低。具體的來說，如果選擇導線材料的電導率越低那么就能把電能的損耗減少到最低。所以，在對導線進行選擇的時候，其材料性質是關鍵。假如選擇的導線較長，那么其電能的損耗也就越大，這是由于電網(wǎng)中的電流是固定不變的，如果導線較長，在布線的時候就比較復雜，這樣就使得電能的消耗增加。要想減少電阻可以通過增加導線的面積加以實現(xiàn)。此外，選擇合適的導線可以減少電能的消耗、實現(xiàn)節(jié)能的目的外還可以通過分析供電的原理以縮短供電的距離實現(xiàn)電力的節(jié)能目標。

2.3 有源濾波器

如果要確保電氣設備出現(xiàn)錯誤動作的減少，就要對電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波加以消除。對此，采用的最佳方法是使用有源濾波器。電氣設備之所以會出現(xiàn)錯誤動作是因為隨著電氣設備的大量增加，會出現(xiàn)很多干擾諧波，這些諧波在電網(wǎng)上和基波電壓發(fā)生重疊導致電壓出現(xiàn)畸變最終使得電氣設備發(fā)生誤動作。采用有源濾波器的優(yōu)勢在于：有源濾波器的反應能力很好，而且還具有較高的動態(tài)性能；具有較大功率的使用范圍，在正常的情況下，有源濾波器可以對諧波進行過濾。有了有源濾波器對諧波加以過濾就可以確保電氣設備不出現(xiàn)錯誤操作，而且還使得電氣設備的運行效率得以提高，真正的實現(xiàn)了節(jié)能目的。

2.4 變壓器的選擇

總的來說，選擇變壓器的時候，要滿足以下幾個要求：第一，所選的變壓器應該是具有節(jié)能功能的，這樣就可以降低變壓器功率的消耗；第二，要能夠使得三相電的電流得到平衡，就要使得變壓器本身損耗得以降低，因此可以采用像自動補償設備或者三相四線制的設備接到三相的電源上來避免不平衡負荷的現(xiàn)象。

2.5 高效光源

對于一些大型的企業(yè)而言，使用的照明設備是比較多的，因此其消耗的電能也多。因此，在這些企業(yè)的照明設計中可以施以節(jié)能意識。實施節(jié)能設計時可以把經(jīng)濟性和適用性等因素考慮在內。選擇很多地方已經(jīng)開始使用具有高效性的光源，和普通的照明設備相比，這些高效能的光源不僅光線更亮而且還比較耐用，能夠實現(xiàn)電氣的節(jié)能目標。

2.6 選擇合適的電力電纜

輸配電的系統(tǒng)當中，電力電纜是其主要的部分，而且在整個電力工程當中電力電纜所耗費的成本是巨大的，同時在對這些電力線路進行維修的時候還要投入很多的花費。因此，在選擇電力電纜的時候應該根據(jù)電流的密度以及其強度對電纜的截面加以設計，對此選擇什么材質的電纜很重要。通常來說，電力電纜的材質大部分使用的是鋼材或者是鋁材，這是受到電力電纜特性以及其使用的限制導致的。不過，拋開成本因素，電纜的安全性以及節(jié)能性也很重要，從這點來看，鋼材的電纜要比鋁電纜安全性、節(jié)能型高。此外，價格稍高的銅電纜也在電氣工程中比較常用，因為其截面要比鋁電纜和鋼電纜粗。無論選擇什么樣材料的電纜，應該根據(jù)電氣工程的實際情況進行，因此，為了確保電氣工程的節(jié)能型則使用銅電纜相對來說較好。

3 結 論

當前電氣工程當中節(jié)能已經(jīng)成為了其主要的目標，實現(xiàn)電氣自動化的節(jié)能設計所要考慮的因素有很多。在實現(xiàn)這一目的時，不僅要遵循一定的原則，而且還要從多個層面上落實節(jié)能的理念。本文對如何實現(xiàn)電氣自動化節(jié)能設計主要從電纜的選擇、變壓器的選擇、有源濾波器、無功補償設備等方面進行了分析。真正實現(xiàn)電氣自動化的節(jié)能不僅要從這些方面出發(fā)，還應該對電氣自動化的各個過程嚴格的把關，以推動電氣自動化節(jié)能目標的實現(xiàn)，實現(xiàn)節(jié)能的目標，促進電能資源的持續(xù)發(fā)展，進而實現(xiàn)更大的經(jīng)濟和和社會效益。

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