淺談電力自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)

徐家勇（北京華宇工程有限公司,河南　平頂山　467002）

淺談電力自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)

徐家勇
（北京華宇工程有限公司,河南平頂山467002）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，節(jié)能開始成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中一個重要目標(biāo)，這就對電氣自動化的節(jié)能技術(shù)提出更高要求。本文首先闡述了為達(dá)到節(jié)能目的的電氣工程的設(shè)計方法，然后論述了電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)。

電氣自動化；節(jié)能設(shè)計技術(shù)；無功補(bǔ)償；有源濾波器

1　引言

在人類社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的過程中，電力發(fā)揮了舉足輕重的作用。現(xiàn)階段，全世界范圍內(nèi)還有將近13億左右的人群處在貧電生活中，有將近26億人是依靠木材、煤炭等物質(zhì)材料作為正常生活索取熱量的所需。而這種取暖取熱方式會對我們的環(huán)境造成很大的破壞性不僅會引起資源平衡性的破壞，同時還會造成嚴(yán)重的大氣污染。在全世界范圍內(nèi)，我國的能源消耗量排名前列，估計在未來的事多年內(nèi)我國的總能源消耗量將達(dá)到世界能源消耗量的三分之一。對于電氣自動化系統(tǒng)來說，必須要提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，才能達(dá)到各類資源的充分有效利用，才能從根本上降低能源的消耗，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時，實(shí)現(xiàn)社會效益的不斷提高。

2　電氣工程的設(shè)計方法

要想從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的目標(biāo)，最關(guān)鍵的就是要做好最初的工程設(shè)計工作。只有這樣才能保證在后續(xù)的每一個工作環(huán)節(jié)中都能以最優(yōu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到生產(chǎn)節(jié)能性的不斷提高。

2.1做到配電設(shè)計工作的完善

在開展設(shè)計活動的時候，首先應(yīng)該考慮到的一點(diǎn)就是電力系統(tǒng)的可實(shí)施性。這一特性的達(dá)標(biāo)要從兩個方面來觀察，第一整個系統(tǒng)的負(fù)荷能力的高低，第二是系統(tǒng)中所有設(shè)備的安全可靠性，同時不同的設(shè)備儀器要有配套的使用說明與技巧。在配電的過程中，要確保整個系統(tǒng)能夠便于操作、調(diào)控，要運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、高效、穩(wěn)定。在電力設(shè)計過程中要達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性的效果，首先要做的就是提高材料的絕緣性能，最后再進(jìn)行線路鋪設(shè)的時候要確定線路之間的距離滿足絕緣性的要求。

2.2提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率

為了提高整個系統(tǒng)的能源利用效率，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，在進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部儀器裝備使用的過程中就應(yīng)該選擇那些具有節(jié)能性的設(shè)備。此外，我們還可以通過負(fù)荷的均衡性、減少消耗等措施手段來提高系統(tǒng)運(yùn)行過程中的節(jié)能效果。例如，在進(jìn)行配電規(guī)劃設(shè)置的過程中，要對配電負(fù)荷系數(shù)的確定也應(yīng)該加強(qiáng)力度。在進(jìn)行設(shè)備安裝組合的過程中注意選擇最佳的結(jié)構(gòu)形式，也能夠達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行效率降低能源消耗的目的。

3　電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)

3.1減少電能在線路上的傳輸損耗

在設(shè)計階段主要的目標(biāo)就是達(dá)到節(jié)能降低消耗的目的，只有堅持這一理念，才能從根本上降低配電系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，維持系統(tǒng)的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因為在電力傳遞過程中，存在著過多的電阻壓力，所以會對功率產(chǎn)生影響。通過電阻力的控制能夠起到降低線路消耗的巨大作用。導(dǎo)線所能產(chǎn)生的電阻量和線路長度成正相關(guān)，與線路橫截面積成負(fù)相關(guān)。所以，為了達(dá)到降低電阻的效果，我們可以從下面幾個角度入手解決問題：（1）選用電阻率小的材料來完成線路的鋪設(shè)，工業(yè)電氣設(shè)計中已較少采用鋁芯電纜，多采用銅芯電纜。（2）將導(dǎo)線的長度控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)。減少線路鋪設(shè)過程中的彎度，盡量選擇直線型架線。此外，變?yōu)榱丝s減供電距離，最好在電壓中心區(qū)設(shè)置變壓設(shè)備。（3）擴(kuò)大導(dǎo)線的橫截面。在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)初步發(fā)展的階段，因為經(jīng)濟(jì)條件有限，所以進(jìn)行線路設(shè)計鋪設(shè)的時候我們對于線路運(yùn)行長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益的考慮總是不夠。當(dāng)前，對工程建設(shè)越來越重視整體和長遠(yuǎn)的合理性。在電力和建筑電氣工程中推行按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面是實(shí)現(xiàn)線路設(shè)計合理化的第一步。

3.2無功補(bǔ)償

在整個電力體系中，無功功率占有的容量屬于大部分，這在無形中增加了線路的壓力，從而使得電網(wǎng)的電壓處于不穩(wěn)定階段，對于電網(wǎng)的有效運(yùn)行產(chǎn)生了極為不利的影響。對于電能使用者來說，從外觀上來看無功功率的因數(shù)不足，當(dāng)它達(dá)到0.9時，使用者就要根據(jù)實(shí)際情況上交一定的罰款，所以也會增加使用者的經(jīng)濟(jì)成本，這就要求我們要從下面幾個方面出發(fā)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以維持良好的經(jīng)濟(jì)效益：第一，將電容器作為最主要的補(bǔ)償設(shè)備，通過該容器的容納量來對參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的確定，希望通過這些數(shù)值來完成計算工作；二是考慮電網(wǎng)的運(yùn)行情況，要十分了解補(bǔ)償線路和負(fù)荷情況，如果固定負(fù)荷較多，應(yīng)該采用靜態(tài)補(bǔ)償方式，反之，對于變化的、不連續(xù)的負(fù)荷較多應(yīng)考慮動態(tài)補(bǔ)償方式。第三，完成接地裝置，能夠遵循就近原則，就能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)電系統(tǒng)效能的降低。

3.3濾波器

因為系統(tǒng)中電氣裝備儀器的不斷增多以及其它一些因素的影響，所以出現(xiàn)的諧波電流量也會不斷地增多，而這些電流所導(dǎo)致的電壓的產(chǎn)生會引起電壓的畸形轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致電網(wǎng)儀器裝備出現(xiàn)一些錯誤的舉動。所以，為了降低電壓，就應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行諧波的消除，為了達(dá)到這個效果最好的途徑就是使用消波儀器。

3.4其他形式的節(jié)能

為了達(dá)到節(jié)能的效果，除了使用上面的一些措施以外，還可以通過其它一些方式，比如：通過光能的有效使用，在耗電活動中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，選擇一些具有良好的節(jié)能型的照明設(shè)備將會起到良好的節(jié)能效果。這樣也能起到系統(tǒng)性的節(jié)能作用。

4　結(jié)語

隨著人類社會的不斷進(jìn)步，電氣系統(tǒng)也會出現(xiàn)不斷地更新變革，向著自動化、節(jié)能型、環(huán)保型的趨勢進(jìn)一步發(fā)展，這就需要我們要加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，不斷提高節(jié)能技術(shù)理念與工作水平。為了進(jìn)一步提高電氣自動化的節(jié)能設(shè)計水平，就應(yīng)該注重導(dǎo)線的選擇方式、系統(tǒng)內(nèi)部裝備的組合搭配，以保證各種新型節(jié)能措施能夠在電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)中取得良好的節(jié)能效果。

[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊 第三版[Z]，2005(10).

[2]黃敏,文茂霖．電氣自動化中節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2013(22).

徐家勇(1982-)，安徽淮南人，2005年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)電氣工程系自動化專業(yè)，工程師。