節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化工程中的應(yīng)用

任燕

摘要：電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常消耗能源的設(shè)計(jì)，尤其是隨著現(xiàn)代社會(huì)用電量的不斷增多，若想為人們提供滿(mǎn)足需求的電力，就必然需要耗費(fèi)很多能源。為了盡量減少能源的消耗，電氣自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)被不斷開(kāi)發(fā)和研究出來(lái)，但目前這方面技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。以下筆者就來(lái)簡(jiǎn)單談一談電氣自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì);應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化工程與人們的日常生活之間的關(guān)系越來(lái)越緊密，在社會(huì)中也具有十分重要的地位，在我國(guó)社會(huì)中也越來(lái)越得到人們的關(guān)注和推廣。電氣節(jié)能自動(dòng)控制系統(tǒng)具有根據(jù)外界信號(hào)要求可接通或斷開(kāi)電路，改變參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或?qū)Ψ请妳?shù)的控制設(shè)備。主要體現(xiàn)在：對(duì)直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視;對(duì)發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作;對(duì)變壓器控制和操作;對(duì)于38OV低壓廠進(jìn)行監(jiān)視和操作;對(duì)啟動(dòng)、滅磁操作、控制方式切換;對(duì)發(fā)變組動(dòng)磁變壓器保護(hù)控制等功能。一方面電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)可以緩解我國(guó)能源短缺的問(wèn)題，在很大程度上減少了我國(guó)能源的消耗。電氣自動(dòng)化節(jié)能的設(shè)計(jì)，會(huì)減少電能源的浪費(fèi)，能夠?yàn)榫用裉峁└€(wěn)定的電力，還能使企業(yè)中各種電氣設(shè)備運(yùn)行更加的可靠，將工作效率大大的提高，降低對(duì)能源的消耗，降低了企業(yè)運(yùn)行的成本，使經(jīng)濟(jì)效益增加。因此，分析電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)就變得尤為重要。他不僅可以預(yù)防供電和輸電系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，節(jié)約資源，而且也可以為人們提供和諧、健康的生活環(huán)境。另外，在各個(gè)企業(yè)中，電氣自動(dòng)化節(jié)能系統(tǒng)可以提高工作效率，可以使電氣設(shè)備安全的運(yùn)行，還能減少能源的消耗，從而企業(yè)可以從中獲得更大的利益。

2 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)原則

2.1安全性

節(jié)約能源的工作要在電氣設(shè)施設(shè)備完好，生產(chǎn)順利運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于規(guī)范中所要求的，在節(jié)能設(shè)計(jì)中都要進(jìn)行判斷和分析，以便電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)具備節(jié)能的功效，并且符合規(guī)范中的要求。作為電氣工程設(shè)計(jì)中的首要原則，安全性原則就是使設(shè)計(jì)者要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光，能夠運(yùn)用全面的觀點(diǎn)看問(wèn)題，不僅要重視節(jié)約能源，還要重視電氣設(shè)備的安全性以及其運(yùn)行過(guò)程中的安穩(wěn)型，以確保電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)能夠順利進(jìn)行。

2.2先進(jìn)性

在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展下，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)工作的過(guò)程中，必須關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用，利用最前沿的設(shè)備與技術(shù)確保設(shè)計(jì)工作的先進(jìn)性，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能成效。以確保電氣節(jié)能技術(shù)總能走在這個(gè)行業(yè)，以確保電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能效果最大化。

2.3環(huán)保性

電氣自動(dòng)化節(jié)能的主要目的，是為了提高能源利用的效率，達(dá)到節(jié)能、提高企業(yè)綜合效益。關(guān)注電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)型，進(jìn)而獲得設(shè)計(jì)的最佳效果，從而確保節(jié)能相關(guān)工作的正常開(kāi)展。因此，在節(jié)能設(shè)計(jì)中，節(jié)能材料的選擇尤為重要，好的節(jié)能材料可以保證環(huán)保性和安全性以及實(shí)用性，盡可能減少對(duì)于環(huán)境的污染和破壞。

3 電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

3.1降低電能的傳輸消耗

導(dǎo)線里面存在電阻，因此，在傳輸電能的過(guò)程中，一定會(huì)消耗有功功率。但是線路的電流會(huì)保持不變。所以，為了降低在線路上傳輸電能所產(chǎn)生的消耗，就只能想辦法降低導(dǎo)線電阻。我們知道，導(dǎo)線電阻同導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線的電導(dǎo)成反比例的關(guān)系，同截面的面積成正比例的關(guān)系。因此，要想降低導(dǎo)線電阻，可從以下幾個(gè)方面來(lái)著手：1、在選擇導(dǎo)線的材質(zhì)的時(shí)候，盡量選擇具有較小電阻率的，這是一個(gè)降低線路上電能消耗的一個(gè)辦法;2、縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度，且在布線的時(shí)候要盡量避免產(chǎn)生過(guò)多的彎路;3、為了縮短供電距離，可以將變壓器與負(fù)載中心間的距離拉近;4、增大導(dǎo)線橫截面積。選擇那些橫截面積較大的導(dǎo)線，這樣能減低電阻，進(jìn)而降低消耗。

3.2變壓器的選擇

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選擇變壓器要著重注意幾下幾個(gè)方面：1、為了降低變壓器的有功功率的消耗，要選擇節(jié)能型的變壓器;2、為了保持三項(xiàng)電電流平衡，要采用單向自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備。減少負(fù)載的不平衡，從而把變壓器自身?yè)p耗減小到最低。

3.3無(wú)功補(bǔ)償

在配電設(shè)備里，無(wú)功功率占有著相當(dāng)大的容量，這樣會(huì)增加線路損耗，并且把電網(wǎng)的電壓降低，同時(shí)也會(huì)在一定程度上影響到電能質(zhì)量以及電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。無(wú)功功率對(duì)用戶(hù)最直觀的體現(xiàn)是功率因數(shù)偏低。為了無(wú)功就地平衡的實(shí)現(xiàn)，可以選擇恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，增加功率因數(shù)，讓系統(tǒng)的電壓保持穩(wěn)定，提高電能的質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減耗目的，為提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供了支持與保障。

電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，如果采取無(wú)功功率補(bǔ)償，需要做到以下幾點(diǎn)要求：1、確定電容器的容量，以自然功率因素和配電電壓容量等參數(shù)為依據(jù)，通過(guò)對(duì)其計(jì)算來(lái)得到，如果在補(bǔ)償過(guò)程中有諧波的產(chǎn)生，需要串聯(lián)一定數(shù)目的電抗器，以此來(lái)濾除線路上產(chǎn)生的諧波;2、為了能夠有效預(yù)防無(wú)功倒送、投切震蕩以及過(guò)補(bǔ)償，在選擇投切參數(shù)物理量的時(shí)候，最好能夠選擇無(wú)功功率;3、過(guò)去的補(bǔ)償電容里面的循環(huán)投切及等量分組和后期的投切開(kāi)關(guān)按級(jí)投切及按比例分配，這些都沒(méi)有辦法達(dá)到理想補(bǔ)償效果。現(xiàn)如今，正在使用著的模糊投切的效果很不錯(cuò)，不但跟蹤很準(zhǔn)確，并且調(diào)節(jié)很平滑，適應(yīng)面廣泛。在使用的時(shí)候，投切復(fù)合開(kāi)關(guān)需在低壓時(shí)使用，而針孔接觸器需在高壓補(bǔ)償柜里面使用。

3.4有源濾波器

為了有效避免發(fā)生電氣設(shè)備的誤動(dòng)作，要盡量消除諧波。使用有源濾波器是最有效的消除諧波的方法。誤動(dòng)作的發(fā)生原因主要是電氣設(shè)備數(shù)量的增多，進(jìn)而諧波也越來(lái)越多。但是由于這些諧波同基波在電網(wǎng)阻抗上面發(fā)生了重疊，造成電壓發(fā)生了畸變，進(jìn)一步造成了電氣設(shè)備誤動(dòng)作。總的來(lái)說(shuō)，有源濾波器功能如下：反映靈敏;具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能功率使用范圍較寬，能夠達(dá)到理想的無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч?。一般?lái)說(shuō)，有源濾波器能夠?yàn)V除諧波，這樣就會(huì)避免發(fā)生電氣設(shè)備誤動(dòng)作，進(jìn)而提高電氣設(shè)備運(yùn)行的效率，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

4 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

4.1電氣工程設(shè)備的安裝

安裝節(jié)能的電氣工程設(shè)備，先要通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行電氣工程系統(tǒng)裝置的再進(jìn)行安裝。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用過(guò)程的節(jié)能，滿(mǎn)足技術(shù)要求，提供有效保障。

4.2電力系統(tǒng)的適用性

電氣工程設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)力主要來(lái)自于電力系統(tǒng)裝置，并根據(jù)該裝置節(jié)能設(shè)計(jì)，進(jìn)行工作。電氣工程的配電系統(tǒng)安裝，要充分考慮到它的性能要求是否與安裝的電力裝置相符。兩者之間是否相互符合，主要對(duì)用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和負(fù)荷量?jī)蓚€(gè)方面的考慮，還要對(duì)電氣裝置系統(tǒng)的正常運(yùn)行實(shí)施相應(yīng)的保障性措施。在配電設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先，要對(duì)電力系統(tǒng)的用電裝置基本要求提供切實(shí)保障，保證電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程具有準(zhǔn)確性、便捷性、可操作性和高效性;再次是電力裝置的安全保障。

4.3降低電能損耗

做好準(zhǔn)備工作是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)能正常運(yùn)用到電力設(shè)備的安裝。電力設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不只是可以通過(guò)減少電壓電路運(yùn)輸?shù)暮膿p、無(wú)功功率電容器的補(bǔ)償或元濾波器的使用，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。還可以在配電系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，合理篩選安裝設(shè)計(jì)的參數(shù)和負(fù)荷量的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)，一旦設(shè)備投入使用，就能保障電力設(shè)備安裝的過(guò)程節(jié)約材料，正常運(yùn)行過(guò)程減少對(duì)設(shè)備的損耗，提高運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)電源資源的綜合應(yīng)用，提高資源利用率，最終實(shí)現(xiàn)電能減少損耗。

5 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該堅(jiān)持基本的原則，立足實(shí)際需求，采取切實(shí)有效的技術(shù)和策略，從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，確保節(jié)能目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)電氣自動(dòng)化工程的穩(wěn)步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

參考文獻(xiàn)

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[2]劇鳳玲.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].電子測(cè)試，2015

（作者單位：安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司）