淺談電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

摘 要：隨著社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化得到了明顯改善，并將節(jié)能技術(shù)廣泛應(yīng)用于其中，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則進(jìn)行總結(jié)，并從降低電能的傳輸能耗，提高傳輸質(zhì)量、采用有效的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、選擇有源濾波器、與光伏設(shè)備相結(jié)合四方面，論述了電氣自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)；傳輸能耗

前言：由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，綠色節(jié)能減排技術(shù)逐漸被人們所熟知。在當(dāng)今社會(huì)上，能源和環(huán)境受到了嚴(yán)重污染，如果能夠?qū)ΜF(xiàn)有資源進(jìn)行妥善應(yīng)用，使污染物的排放量大幅度降低，便可以為人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。因此，節(jié)能技術(shù)的的發(fā)展顯得十分重要。截止到目前，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，對(duì)于提升各個(gè)行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量具有重要意義。

1.電氣自動(dòng)化技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

1.1安全性原則

為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的有效提升，降低人工勞動(dòng)任務(wù)，需要在各個(gè)生產(chǎn)程序中引入電氣自動(dòng)化技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)人力物力的有效節(jié)約，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該以安全生產(chǎn)為前提條件，避免企業(yè)正常運(yùn)行受到影響。因此，人們?cè)谠屑夹g(shù)上引進(jìn)了節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，并將其作為電氣自動(dòng)化技術(shù)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。但在日常生產(chǎn)工作中，相關(guān)管理人員還應(yīng)該對(duì)安全生產(chǎn)提供重視程度，決不能為了節(jié)能目標(biāo)將安全生產(chǎn)忽略。

1.2新穎與環(huán)保

首先，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷提升的前提下，各個(gè)企業(yè)想要跟上時(shí)代的發(fā)展潮流，需要對(duì)各種新型技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，為創(chuàng)新發(fā)展提供基礎(chǔ)條件，并形成一些更為理想的技能成果。其次，對(duì)節(jié)能技術(shù)和科學(xué)設(shè)備進(jìn)行合理引進(jìn)，但在此過(guò)程中，不能單純的對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行追求，應(yīng)以周邊環(huán)境影響分析為基礎(chǔ)，對(duì)節(jié)能效果做充分考量，在實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的同時(shí)，在最大限度上降低環(huán)境的污染幾率。

1.3提高經(jīng)濟(jì)效益的原則

在設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，相關(guān)人員需要謹(jǐn)遵國(guó)家在節(jié)能減排方面制定的標(biāo)準(zhǔn)，這其中包含企業(yè)發(fā)展的詳細(xì)情況以及對(duì)電子自動(dòng)化技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，不能只顧著降低電氣消耗而提升企業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)方面的成本投入，這樣一來(lái)，只會(huì)加重企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，與可持續(xù)發(fā)展原則相違背。因此，在電氣自動(dòng)化技術(shù)節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要制定好具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃，在保證設(shè)計(jì)方案完善的同時(shí)，以企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升為主，最終將所有開(kāi)銷(xiāo)控制在合理范圍內(nèi)。

2.電氣自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析

2.1降低電能的傳輸能耗，提高傳輸質(zhì)量

在電能傳輸過(guò)程中，由于導(dǎo)線(xiàn)之中會(huì)存在大量電阻，往往會(huì)產(chǎn)生大量的功率損耗，再加上導(dǎo)線(xiàn)之中的電流十分固定，為了降低電能在傳輸過(guò)程中的消耗，便需要將導(dǎo)線(xiàn)中的電阻進(jìn)行降低。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)電阻隨著導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積增大而減小，二者呈現(xiàn)出明顯的反比例關(guān)系，但導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度卻和電阻成正比。因此，想要進(jìn)一步降低導(dǎo)線(xiàn)中的電阻，需要從以下幾個(gè)方便著手：首先，選擇電導(dǎo)率較小的導(dǎo)線(xiàn)，這樣一來(lái)，可以在一定程度上降低電能的消耗量；其次，可以進(jìn)一步降低導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，在布線(xiàn)過(guò)程中，盡量保證導(dǎo)線(xiàn)的直行架設(shè)，這樣一來(lái)，導(dǎo)線(xiàn)的使用長(zhǎng)度便會(huì)大大降低；再次，將變壓器與負(fù)荷中心的距離拉近，實(shí)現(xiàn)供電距離的有效縮短；最后，適當(dāng)增加導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積，為節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)條件[1]。

2.2采用有效的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之中，無(wú)功功率占據(jù)著較大的配電設(shè)備容量，從而大幅度增加了線(xiàn)路的損耗量，電網(wǎng)電壓也得到了降低，這樣一來(lái)，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行將會(huì)受到很大影響。所以說(shuō)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇顯得尤為重要，可以為企業(yè)和社會(huì)效益的提升建立基礎(chǔ)條件。一般來(lái)說(shuō)，在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體的定義闡述，對(duì)電容器的容量進(jìn)行確定，如表1所示；為了將補(bǔ)償效果全面提升，應(yīng)采用針對(duì)性較強(qiáng)的模糊投切手段，這種手段要比之前的補(bǔ)償電容組效果好很多。例如，在采樣保持電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，可選用反饋型/保持放大器LF398，該設(shè)備具有較高的采樣效率。另外，LF398可模擬的信號(hào)范圍是-11.5V到+11.5V，捕捉時(shí)間大概在25微秒左右，如果電壓的下降速率為3mV/s，失調(diào)電壓保持在7mV左右，則電容將會(huì)保持在0.01uF不變，具體電路圖如圖1所示。

2.3選擇有源濾波器

將有源濾波器應(yīng)用在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將諧波的產(chǎn)生有效避免。由于諧波在很大程度上會(huì)對(duì)設(shè)備質(zhì)量產(chǎn)生影響，在過(guò)程中還會(huì)損失大量的電能。由于諧波的出現(xiàn)過(guò)于頻繁，電網(wǎng)中的電壓也會(huì)出現(xiàn)不同程度的改變，從而導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)受到嚴(yán)重影響，并對(duì)其他工作產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。除此之外，在有源濾波器使用過(guò)程中具有速度快、濾波徹底等優(yōu)點(diǎn)還，可以對(duì)相關(guān)設(shè)備實(shí)施全面保護(hù)。雖然有源濾波器在價(jià)格上偏貴，但在濾波效果上，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)源濾波器，從而有效避免了諧波的產(chǎn)生和影響。

2.4與光伏設(shè)備相結(jié)合

從我國(guó)光伏行業(yè)實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，無(wú)論是在產(chǎn)業(yè)上，還是在技術(shù)研究上，均具備較大的發(fā)展空間和生存優(yōu)勢(shì)。伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)研究的不斷完善，研究人員在光伏技術(shù)領(lǐng)域中獲得了很多突破。因此，在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可以與光伏設(shè)備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果的有效提升。在能源節(jié)約時(shí)代下，上述方式不僅能夠提升環(huán)保效率，還能為整體行業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)。在節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，人們對(duì)光伏行業(yè)的要求也越來(lái)越高，并取得了良好的發(fā)展。因此，光伏技術(shù)的應(yīng)用，可有效實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供穩(wěn)定環(huán)境。例如，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)的光伏設(shè)備制造業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，在設(shè)計(jì)標(biāo)注上也實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際接軌，在此基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步提升節(jié)能效果，是相關(guān)設(shè)計(jì)人員所面臨的共同問(wèn)題[2]。

總結(jié)：綜上所述，隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展步伐的加快，帶動(dòng)了電力技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家，資源緊缺問(wèn)題尤為明顯。為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家整體的可持續(xù)發(fā)展，人們?cè)陔姎庾詣?dòng)化工程中設(shè)計(jì)了很多節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)的電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，對(duì)配電設(shè)計(jì)方式進(jìn)行合理優(yōu)化，保證電力資源得到科學(xué)使用的同時(shí)，將電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率進(jìn)一步提升，最終達(dá)到節(jié)能要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐寧本.淺談電氣工程及其自動(dòng)化存在問(wèn)題及解決措施[J].四川水泥，2017（09）：325.

[2]張玉果，陳蘭澤，崔曉靜.淺談電氣工程自動(dòng)化信息技術(shù)及其節(jié)能設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（16）：168.

作者簡(jiǎn)介：

董志成（1989年6月6日）男、漢族，籍貫（安徽省阜陽(yáng)市）、2013年畢業(yè)于四川理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)供職于新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院后勤服務(wù)中心動(dòng)力科副科長(zhǎng)、學(xué)士學(xué)位、研究方向 ：電氣自動(dòng)化方向，郵編： 830091