電氣自動化的節(jié)能設計技術(shù)

陳云峰

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展和信息技術(shù)的不斷完善，電力系統(tǒng)不僅逐漸的走向自動化，而且在自動化的基礎上還逐漸的使用節(jié)能設計技術(shù)。而節(jié)能這一主題在今后也會被更廣泛的推廣。本文就從電氣自動化入手，對電氣自動化的節(jié)能設計技術(shù)進行了一番探討，提出應從電壓等級、變壓器、無功補償、有源濾波器、節(jié)能金具等節(jié)能技術(shù)上下功夫，旨在促使節(jié)能技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中發(fā)揮最好的效果，以供借鑒參考。

關鍵詞 電氣自動化；節(jié)能設計技術(shù)；變壓器；無功補償

引言

電氣自動化是電氣信息領域的一門新興學科，它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)有著密切聯(lián)系。它在提高工作效率、運行成本、勞動生產(chǎn)率以及改善勞動條件等方面起著重要的作用。近年來，隨著“綠色工業(yè)革命”的興起，節(jié)能成為當前經(jīng)濟建設的重要目標。通過合理選擇電壓等級，優(yōu)化變配電所位置，選擇最佳供配電方案，選擇高效節(jié)能的電氣設備，提高功率因數(shù)和抑制諧波，推廣節(jié)電新技術(shù)和成果等技術(shù)措施，使電氣自動化系統(tǒng)達到節(jié)能效果，促進電能合理利用；提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效率，減少電能的直接或間接損耗同時提高了電能質(zhì)量，延長設備使用壽命。

1、合理選擇電壓等級電壓

根據(jù)負荷容量、供電距離及用電設備等因素，合理設計供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓等級。供電電壓越高，相同輸送容量下線路電流越小，輸電線路電能損耗就越少。采用高電壓深入負荷中心供電，避免低電壓、大容量輸電和長距離送電，可以有效降低輸電線路上的能源消耗。

2、優(yōu)化供電方案

在供出同樣負荷功率的前提下，供電半徑越小出線越多，線損越低。電源設在負荷中心，在網(wǎng)絡總電阻相等、供電容量相同的條件下，分支線越多損耗越小，而且隨分支線平方在下降，所以應盡量避免向單側(cè)供電。

在負荷接入時，應盡量使三相負荷平衡，當三相負荷不平衡時，變壓器靈敏相上的漏電電流會導致變壓器有功損耗變大，同時，零線及相線上的電能損耗也會增加。

3、選擇節(jié)能電氣設備

電氣設備的損耗是配電網(wǎng)損耗的主要組成部分，主要耗能設備有變壓器、電動機和照明設備。

合理選擇變壓器容量及臺數(shù)，當負荷為70%～75%的變壓器容量時，變壓器總損耗最小；當負荷隨季節(jié)變化較大時，可以采用多臺變壓器，靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要的電能損耗變供電的方式。優(yōu)先選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S11、S13系列。對于高層建筑、地下建筑、化工等單位及對消防要求較高場所，宜采用低損耗節(jié)能型干式電力變壓器（SG10、SG11、SC6 等系列）。對電網(wǎng)電壓波動較大，為改善電能質(zhì)量，可采用有載調(diào)壓電力變壓器。

電動機應選擇功率與負載匹配的高效節(jié)能電動機。電動機的功率選擇應按負載的負荷力矩特性進行，考慮1.1倍保障系數(shù)即可，過高的保障容量會大幅增加電機損耗，還會降低設備功率因數(shù)。

照明系統(tǒng)應優(yōu)先采用高效節(jié)能燈具，盡可能采用利用自然光、自動照明開關、照度可調(diào)節(jié)等措施。

4、提高功率因數(shù)和抑制諧波

提高各級配電網(wǎng)絡功率因數(shù)是實現(xiàn)節(jié)約電能的重要一環(huán)，提高功率因數(shù)的方法通常有：提高用電設備的自然功率因數(shù)、并聯(lián)靜電電容補償和同步電機補償。在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據(jù)具體參數(shù)，如目標功率因數(shù)、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數(shù)的計算來確定；為了達到良好的補償效果，應該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準確、適應面廣等優(yōu)點為一體的模糊投切方式；選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節(jié)能的目的。

綜上所述，必須從節(jié)約能源出發(fā)，使電氣自動化盡可能少用能源，提高節(jié)能意識，推廣節(jié)能技術(shù)裝備，為建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展的和諧社會做出應有貢獻。