淺談電氣自動化節(jié)能技術(shù)

付軍杰

摘要：電氣自動化節(jié)能技術(shù)是順應(yīng)時代潮流的產(chǎn)物，更是電氣信息領(lǐng)域的一門新興技術(shù)，不僅僅在有效的降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率，創(chuàng)造勞動條件等方面起到了很大的作用，而且在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo)節(jié)能方面更是成為了中堅力量，是推動各行業(yè)節(jié)能減排的有效武器。

關(guān)鍵詞：電氣自動化，節(jié)能，技術(shù)

前言

電氣自動化作為一門新興的領(lǐng)域，被廣泛地應(yīng)用到了工業(yè)發(fā)展中的許多方面，它是一門綜合性較強(qiáng)的領(lǐng)域，其中涉及到了網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化以及電力電子技術(shù)等許多方面，對人們的工作和生活起到了十分重要的作用，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的工作效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

一、電氣自動化節(jié)能設(shè)計的概述

1.電氣自動化節(jié)能設(shè)計的原則

為了保障電氣自動化節(jié)能技術(shù)符合社會發(fā)展的需求，電氣自動化節(jié)能設(shè)計要本著相應(yīng)的原則進(jìn)行，具體包括以下幾點(diǎn)：一是安全可靠性，電氣自動化的節(jié)能設(shè)計必須以電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上重視節(jié)能指標(biāo)。為了保障電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行首先導(dǎo)線的絕緣性要好，并且在鋪設(shè)線路時要設(shè)置好導(dǎo)線之間的絕緣距離，其次重視電氣設(shè)備的防雷、接地等問題。二是先進(jìn)性，信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，使各種新型節(jié)能技術(shù)和設(shè)備層出不窮，進(jìn)行電子自動化節(jié)能設(shè)計要綜合考慮實(shí)際情況，適時引入先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，確保電子自動化的節(jié)能設(shè)計符合時代發(fā)展潮流，實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能效果。三是環(huán)保性，電氣自動化節(jié)能設(shè)計的主要目的就是節(jié)約能源，提高能源利用率，降低對環(huán)境的破壞和污染，為了這一目的，節(jié)能設(shè)計時應(yīng)合理選擇具有安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，平衡節(jié)約能源和對環(huán)境影響的關(guān)系。四是可持續(xù)性，現(xiàn)階段國家實(shí)施節(jié)能減排的政策以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，在此背景下電氣自動化節(jié)能設(shè)計應(yīng)滿足國家的發(fā)展要求，從長遠(yuǎn)方向規(guī)劃好能源的節(jié)約與利用。

2.電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的重要性

第一，有利于降低能源的損耗，電氣自動化節(jié)能設(shè)計通過降低電能傳輸能耗、合理配置變壓器、提升電力設(shè)備的功率因素、加強(qiáng)照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計、創(chuàng)新光伏設(shè)備等方法，減少了電力等能源的損耗，增強(qiáng)了電力設(shè)備的供電效率，有效緩解了供電緊張的局面。第二，在一定程度上降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。電氣自動化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，提升了供電效率和質(zhì)量，保障了人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)用電的安全，并且完善、改造了功率較大的電氣設(shè)備，節(jié)省了能源，減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本投入，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的快速增長。

二、電氣自動化節(jié)能技術(shù)設(shè)計的應(yīng)用

1.降低電能傳輸能耗

在電能輸送過程中，由于導(dǎo)線自身具有電阻，阻礙了電能的有效輸送，同時導(dǎo)致了有功功率損耗，電流傳輸時無法改變線路中電流大小，對此，進(jìn)行電氣自動化節(jié)能設(shè)計時要有效地減少導(dǎo)線電阻，以達(dá)到降低有功功率損耗的目的。具體可以從三個方面入手：一是采用低電導(dǎo)率材質(zhì)且大截面積的導(dǎo)線，減少回路電阻，降低電能傳輸?shù)哪芎模欢遣季€時要盡量選擇直線且縮短導(dǎo)線的長度，減少導(dǎo)線成本的同時降低能耗；三是將變壓器設(shè)置在負(fù)荷中心，從而減小供電距離，降低損耗。

2.合理配置變壓器

變壓器是電力系統(tǒng)節(jié)能的重點(diǎn)對象，電氣自動化節(jié)能設(shè)計時應(yīng)選擇功率損耗小、單相自動補(bǔ)償設(shè)備、三相四線制的變壓器，保障電能輸送過程中電流負(fù)荷的均衡穩(wěn)定，降低電能資源消耗，起到節(jié)能環(huán)保的作用。變壓器的選擇可以從三方面考慮：第一，本著節(jié)能的設(shè)計理念選擇變壓器的材質(zhì)，材料和運(yùn)行介質(zhì)，例如硅鋼片、銅片及絕緣材料等選擇要合理；第二，綜合考慮變壓器的安裝位置，既要便于管理和維護(hù)，又要盡量減少電纜的鋪設(shè)，已達(dá)到節(jié)約能源降低成本的目的，這樣看來變壓器應(yīng)盡量與其他輔助設(shè)備安裝在一起，放置在電力消耗的中心位置較好；第三，變壓器數(shù)量和容量的選擇要全方位考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際用電量，對電力用戶的用電量進(jìn)行合理的計算，避免出現(xiàn)由于變壓器數(shù)量的不合理產(chǎn)生過度消損的情況。

3.提升電力設(shè)備的功率因數(shù)

提升電力設(shè)備的功率因素有助于具體實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗，提升設(shè)備功率的具體措施主要有：首先，提高電力系統(tǒng)的自然功率，在符合電力輸送需求的條件下，選用級數(shù)較少的電動機(jī)，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。另外還可以選用變頻自動控制的電動機(jī)，降低電動機(jī)的負(fù)荷，提高功率因數(shù)，此措施沒有增加相應(yīng)的設(shè)備投入降低了無功功率，經(jīng)濟(jì)性和可行性較高，常用于節(jié)能設(shè)計中。其次，工業(yè)生產(chǎn)用電需求通過提高系統(tǒng)的自然功率不能得到有效的滿足，那就需要采取人工補(bǔ)償方式，設(shè)置補(bǔ)償裝置提高系統(tǒng)功率因數(shù)，常見的方法有集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償，本著分級補(bǔ)償及就地平衡原則，減少無用功的傳輸，提高供電質(zhì)量、穩(wěn)定電壓，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

4.加強(qiáng)照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計

照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計也是電氣自動化節(jié)能設(shè)計中的重要內(nèi)容，在實(shí)際設(shè)計工作中要做好以下幾方面：一是照明光源的選擇，選取高效能的光源，在發(fā)光效率高的同時節(jié)約能耗，例如樓梯、衛(wèi)生間的光源應(yīng)以吸頂燈為主，工業(yè)生產(chǎn)的廠區(qū)應(yīng)選用鹵化燈，另外廠區(qū)的照明需求相對較多，還可以聯(lián)合使用多種光源，即采用混合光源，在提高廠區(qū)照明強(qiáng)度的前提下降低能耗；二是節(jié)能鎮(zhèn)流器的科學(xué)選擇，例如在廠房照明設(shè)計中，光源電子附件盡量選擇節(jié)能低耗的，綜合使用節(jié)能鎮(zhèn)流器和鹵化燈、鈉燈等，從而達(dá)到最佳的節(jié)能降耗效果。

5.創(chuàng)新光伏設(shè)備

目前我國的光伏產(chǎn)業(yè)在品牌、技術(shù)等方面都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的競爭力其制造業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景?？茖W(xué)技術(shù)的提升和創(chuàng)新，推進(jìn)了光伏技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)突破，在節(jié)能降耗理念深入發(fā)展的背景下，有效結(jié)合電氣自動化節(jié)能設(shè)計和光伏技術(shù)，可以大幅度提高節(jié)能環(huán)保效率，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和行業(yè)的跨越式發(fā)展。當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)對節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求越發(fā)嚴(yán)格，并且建構(gòu)出了一套相對完整的系統(tǒng)，將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，在實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的同時提升了供電質(zhì)量。

6.變頻器拖動技術(shù)

變頻器拖動技術(shù)目前在社會中得到快速發(fā)展，呈現(xiàn)出取代傳統(tǒng)降壓啟動器的趨勢。變頻器就是將電壓以及頻率都在某一數(shù)值的直流電，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷阂约邦l率都會變化的交流電的電氣設(shè)備。變頻器在開始工作時，將三相、單相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡詈笤谙到y(tǒng)運(yùn)行時再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)樵寄Ｊ健Ｔ趯?shí)際的工作中，輸出頻率以及電壓隨著時間的變化而改變，電機(jī)的運(yùn)行曲線發(fā)生改變。為了提高生產(chǎn)中的安全與可靠性，變頻設(shè)備在實(shí)際的安裝與配用時，需要留有一定余量，保證變頻器正常運(yùn)行。如果電機(jī)不能在滿負(fù)荷的狀態(tài)下工作，那么在滿足動力驅(qū)動的基本要求之后，多余力矩就會消耗有功功率，對電能產(chǎn)生影響，消耗更多的電能。對風(fēng)機(jī)和水泵設(shè)施進(jìn)行調(diào)速時，要不斷降低流量，減少水泵的轉(zhuǎn)速。變頻器在實(shí)際的工作中有著調(diào)壓、穩(wěn)壓和穩(wěn)速的作用，在當(dāng)今的新型技術(shù)中，成本較高，但是功能比較強(qiáng)大。不僅操作起來簡單易行，而且在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。隨著科技不斷發(fā)展，變頻器的運(yùn)行成本減小，發(fā)展前景一片光明。

三、結(jié)束語

總體而言，現(xiàn)在我國面臨著能源緊缺和環(huán)境污染的緊張局面，國家積極倡導(dǎo)節(jié)能減排，進(jìn)行電氣自動化節(jié)能設(shè)計是對國家號召的積極響應(yīng)，通過節(jié)能設(shè)計，有效地降低了電力系統(tǒng)的能耗，提高了電力系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性，降低了運(yùn)行成本，增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬建華.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].制造業(yè)自動化，2012（06）：142-144.

[2]劉寅.電氣自動化實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計與開發(fā)[D].中北大學(xué)，2014.

[3]劉永強(qiáng).淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息，2011（02）：65.