劉嫻：電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

摘要：在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，人類社會進入信息時代的今天，科技迅速發(fā)展，推動著社會向著信息化和自動化的方向發(fā)展，針對目前電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)的現(xiàn)狀，努力改善不完善的地方，從而實現(xiàn)自動化控制技術(shù)的完善，加快自動化控制技術(shù)的發(fā)展速度。本文對電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能設(shè)計；技術(shù)措施

隨著人類社會的不斷進步，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)保型的趨勢進一步發(fā)展，這就需要我們要加強自身的學(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)運轉(zhuǎn)中取得良好的節(jié)能效果。

一、電氣自動化節(jié)能設(shè)計的重要性

在我們?nèi)粘５纳詈蜕a(chǎn)中是離不開電氣自動化技術(shù)的，在各種行業(yè)中廣泛的使用該技術(shù)也是社會發(fā)展的要求。新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重要標(biāo)志便是電氣自動化的產(chǎn)生和發(fā)展，所以科學(xué)、高效地開展電氣自動化的節(jié)能設(shè)計工作是非常必要的，這項工作做好了，不僅能夠最大化地利用電能，還能避免發(fā)生電能浪費、損耗等現(xiàn)象，電網(wǎng)也不會因電量短缺而陷入供電不足、輸電受阻等惡劣環(huán)境中。在企業(yè)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)也是有著非常積極的意義的，它能夠提高大部分電氣設(shè)施工作的穩(wěn)定性和安全性，這除了會使工作效率得到大幅度的提高，還能減少能源的損耗，大大降低企業(yè)的運行成本。所以，研究電氣自動化節(jié)能技術(shù)是有著非常積極的作用的，做好這一工作，不僅是響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，也是為了更好地促進我國生產(chǎn)力的發(fā)展。

二、電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)措施

1.變壓器的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

1.1選擇合理的變壓器型材。對于變壓器的制備材料應(yīng)當(dāng)進行合理的優(yōu)化組合，從而有利于實現(xiàn)真正的節(jié)能。若是銅片、硅鋼片以及絕緣材料的設(shè)計不合理，則容易導(dǎo)致不必要的能耗的出現(xiàn)。因此，在確保變壓器工作的情況下，應(yīng)當(dāng)選擇最為合理的制備材料以及運行介質(zhì)，在減少電氣自動化的工程成本的同時，實現(xiàn)變壓器節(jié)能。

1.2使用銅材。銅質(zhì)是一種十分優(yōu)秀的材料，可以用于為變壓器配備的電拒以及電線。其次，通過降低磁密并采用高質(zhì)量、較薄的冷札硅鋼片，能夠有效地降低空載運行過程中變壓器的能耗。

1.3優(yōu)先考慮專門的節(jié)能變壓器。當(dāng)前，市場上已經(jīng)有了專門的節(jié)能變壓器，使用節(jié)能變壓器時，應(yīng)注意不要出現(xiàn)長期過度運行的情況，否則不僅會導(dǎo)致變壓器壽命的減少，也會造成電力資源的浪費。

2.提高系統(tǒng)功率因素

一方面，應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)合理的措施，提高系統(tǒng)的自然功率因素。例如，提高用戶的負載率，在滿足工藝生產(chǎn)的情況下，盡可能地選擇極數(shù)較少的電動機，從而提高電氣設(shè)備的運行效率，達到節(jié)約電能的目的。同時，也可以讓電動機實現(xiàn)變頻自動控制，從而使電動機在負載較小時，獲得較高的功率因素。這些措施都是在不添置任何的補救設(shè)備的前提下，降低用電設(shè)備的無功功率，從而提高功率因素。此方法并不會增加工業(yè)生產(chǎn)的投資，十分經(jīng)濟有效。

另一方面，可以使用人工的方法提高系統(tǒng)的功率因素，即人工補償?shù)姆绞?。提高自然功率因素的措施往往不能滿足工業(yè)生產(chǎn)用電的需求，因此，還應(yīng)裝設(shè)一定的補償裝置，其常用方式為集中補償與單獨就地補償，應(yīng)堅持分級補償以及就地平衡的原則，從而達到減少無用功傳輸?shù)哪康摹?/p>

3.降低高次諧波

諧波往往會對用電設(shè)備造成多方面的危害，例如，導(dǎo)致電網(wǎng)的負擔(dān)加重，可用容量下降； 降低設(shè)備的利用率以及經(jīng)濟效益； 影響繼電保護以及自動裝五的可靠性、安全性。通常情況下，降低高次諧波的措施主要有： 變壓器宜使用Δ/Y 節(jié)接線，從而能夠消除3 的整數(shù)倍的高次諧波； 增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)；采用無諧波污染的綠色變頻器； 采用無源濾波器或是有源濾波器。通過以上方法可以達到過濾諧波的目的，從而提高電氣設(shè)備的運行效率，達到節(jié)能的目的。

4.減少電能的消耗和損失

進行節(jié)能設(shè)計工作的最主要目標(biāo)是降低電能的損耗和浪費，做到這一點才能真正地為電網(wǎng)減負。所以在開展實際的電能傳輸工作過程中，可以采取減小電阻的方法來減少功率的耗損。根據(jù)我們以前所學(xué)過的基本物理知識都能夠知道，導(dǎo)線的材質(zhì)、導(dǎo)線的截面積大小以及自身的長度都會對電阻產(chǎn)生很大的影響。而電能的損耗量和電導(dǎo)率又是成正比的，所以要盡可能地減小導(dǎo)線的電導(dǎo)率。此外，電流還具有較強的固定性，如果導(dǎo)線的長度很大或者鋪設(shè)方式不夠合理，也會增大電能的損耗量；為了最大程度地降低電阻，還要盡可能地合理增大導(dǎo)線的截面積。在進行電氣自動化的節(jié)能設(shè)計工作時，要盡量使用電導(dǎo)率小的導(dǎo)線材料，并選擇距離最短的供電線路，這樣才能有效地避免電能的損耗和浪費。

5.無功補償

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)它達到0. 9 時，使用者就要根據(jù)實際情況上交一定的罰款，所以也會增加使用者的經(jīng)濟成本，這就要求我們要從下面幾個方面出發(fā)進行相應(yīng)的調(diào)整，以維持良好的經(jīng)濟效益：第一，將電容器作為最主要的補償設(shè)備，通過該容器的容納量來對參數(shù)進行詳細的確定，希望通過這些數(shù)值來完成計算工作；二是考慮電網(wǎng)的運行情況，要十分了解補償線路和負荷情況，如果固定負荷較多，應(yīng)該采用靜態(tài)補償方式，反之，對于變化的、不連續(xù)的負荷較多應(yīng)考慮動態(tài)補償方式。第三，完成接地裝置，能夠遵循就近原則，就能夠?qū)崿F(xiàn)運電系統(tǒng)效能的降低。

6.合理選擇節(jié)能光源

第一，合理選擇節(jié)能光源。照明光源的選擇，應(yīng)該按照國家的相關(guān)規(guī)定進行，盡可能達到照明節(jié)能的效果，選用高效能的光源，其發(fā)光效率是普通照明燈的好幾倍，能夠大量節(jié)約電能衛(wèi)生間上下樓梯間盡可能選用吸頂燈，在滿足人們生活需要的前提下，達到節(jié)約電能的目的。廠房優(yōu)先選用金屬鹵化物燈，一個光源不能滿足要求的時候，采用兩種光源或混合光源，這樣能夠提高照明強度，降低能耗。

第二，選擇節(jié)能型鎮(zhèn)流器。在廠房照明的時候，應(yīng)該優(yōu)先使用低耗與節(jié)能的光源電子附件，使用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈的時候應(yīng)該配用節(jié)能型鎮(zhèn)流器，以減少能耗，節(jié)約能源。

第三，科學(xué)設(shè)計照明，進行綠色照明改造。照明的設(shè)計應(yīng)該按照使用功能和環(huán)境影響科學(xué)合理設(shè)計，既滿足照明要求，又符合節(jié)能要求。

7.大力發(fā)展光伏設(shè)備，創(chuàng)新于電氣自動化節(jié)能設(shè)計中

長期以來，中國的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭都十分良好，有著很強的競爭力，它的增長速度已經(jīng)處于世界的前列，也在競爭中一直保持著優(yōu)勢，和傳統(tǒng)的電能損耗量大、污染大的設(shè)備相比，光伏產(chǎn)業(yè)很好地順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展的觀念，所以在今后的發(fā)展中必然會得到更好的發(fā)展。在這個基礎(chǔ)上相關(guān)部門還應(yīng)大力推廣光伏設(shè)備，還要將光伏設(shè)備和電氣自動化設(shè)計技術(shù)聯(lián)系起來，這樣可以使節(jié)能減排的工作質(zhì)量更高，并且能使科技創(chuàng)新觀念更加的深入人心。

綜上所述，對電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)進行探討具有十分重要的意義。因而作為新時期背景下的電子自動化節(jié)能設(shè)計人員，應(yīng)切實加強電氣自動化的節(jié)能設(shè)計，才能更好地促進節(jié)能功效的提升，從而促進經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保目的的實現(xiàn)。

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