電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)分析

丁耐軍 大連民昱機(jī)電安裝工程有限公司

電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)人們的生產(chǎn)生活都十分重要，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、智能化技術(shù)的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)無(wú)論是在理論研究上還是在主流設(shè)備上都有了更新?lián)Q代，新的產(chǎn)品科技含量高、智能化程度高，重點(diǎn)是更加節(jié)能環(huán)保。然而，一些電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)置，短時(shí)間內(nèi)不能做到及時(shí)更新，達(dá)不到社會(huì)對(duì)新技術(shù)主流體系的要求，在節(jié)能方面也有差距。如何做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)節(jié)省社會(huì)資源、促進(jìn)科技發(fā)展十分重要。

一、電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的參考條件

（一）安全穩(wěn)定可靠是前提

電力系統(tǒng)的優(yōu)化主要是供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的優(yōu)化，而在供配電系統(tǒng)的調(diào)整之前要做好設(shè)計(jì)工作，首先要確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定可靠。由于電氣化設(shè)備的更新?lián)Q代，是在既有的供電配電系統(tǒng)上做調(diào)整，所以就需要一個(gè)軟硬件協(xié)調(diào)與試驗(yàn)的過(guò)程。另外，對(duì)防雷、防水、防火等涉及的安全問(wèn)題也不能忽視，程序不能簡(jiǎn)化，必須樹(shù)立安全就是生命，安全就是效率的底線意識(shí)。各個(gè)設(shè)備與線路之間的絕緣距離必須要按照要求設(shè)計(jì)出足夠的空間，并且保證設(shè)備的負(fù)荷力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保障供配電系統(tǒng)的安全。同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)所用設(shè)備也要做到按需配置與互相匹配，要滿足使用需求，但不能浪費(fèi)。

（二）提高硬件設(shè)備的使用效率

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能主要是節(jié)約人力成本與實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具之間的有效配合，因此，電氣設(shè)備在自動(dòng)化系統(tǒng)中，是否能夠有效的銜接，實(shí)現(xiàn)人工參與的降低與電力資源消耗的節(jié)省，是判定節(jié)能減排工作的重要指標(biāo)。這就要求，在設(shè)備的選擇、使用、組合上要考慮到實(shí)用、方便、環(huán)節(jié)合理。一方面盡量減少不必要的操作；另一方面，要考慮到電力直接與間接損耗，要使各個(gè)環(huán)節(jié)負(fù)荷均衡操作，以降低因外界影響造成損害設(shè)備或是影響電力輸出的情況。

（三）盡量地節(jié)約成本

根據(jù)需求設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，合理規(guī)劃供配電網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)籌考慮用電設(shè)備使用與放置，充分利用自動(dòng)化的功能，盡量減少變頻設(shè)備、整流器等設(shè)備，做好平穩(wěn)電流措施，保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)安全，確保電力正常輸出。

二、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用

（一）降低電能在傳輸過(guò)程中消耗的方式

電能的輸出消耗往往存在于傳輸過(guò)程中，而機(jī)器設(shè)備的損耗相對(duì)來(lái)說(shuō)小一些。醫(yī)院常會(huì)有一些大型電力設(shè)備，其設(shè)備數(shù)量多，電力傳輸途徑長(zhǎng)，具有電阻相對(duì)較大的特點(diǎn)。因此，電氣自動(dòng)化要做好變壓器的有效選用，將電路的無(wú)功補(bǔ)償作為目標(biāo)，減少電路損耗，可合理采用有源濾波器等辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。同時(shí)，減小傳輸過(guò)程中的電阻值，選用導(dǎo)電率較低的材料作為傳輸介質(zhì)，另外有效設(shè)計(jì)電路，縮短電線長(zhǎng)度，減少布線線程。

（二）變壓器的選用

變壓器是保證電壓穩(wěn)定、電路通暢，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要儀器。變壓器在使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定的空載損耗或負(fù)載損耗，造成了能源的浪費(fèi)。變壓器在正常工作中的銅鐵損耗決定了變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗，一般是由變壓器生產(chǎn)的成本與變壓器的制作工藝所決定。因此，在配備變壓器過(guò)程中，在考慮到變壓器是否滿足電力系統(tǒng)需要的同時(shí)，還要選擇質(zhì)量較好、銅鐵損較小的產(chǎn)品。

（三）做好無(wú)功補(bǔ)償

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，供配電的過(guò)程中無(wú)功功率造成了線路損耗，因此造成了電路上其他設(shè)備的電壓下降，影響了設(shè)備的正常工作，降低了整體電力系統(tǒng)的工作效果。無(wú)功補(bǔ)償就是要在最大限度上，使功率就地平衡，減少電能損耗，一般要選用補(bǔ)償電容組等無(wú)功補(bǔ)償器。選擇補(bǔ)償器的電容值一定要考慮到供配電電壓的具體值、負(fù)荷值以及目標(biāo)功率等等。補(bǔ)償電容組的電容分擔(dān)、分配比例、投切開(kāi)關(guān)的選擇與設(shè)計(jì)要考慮到無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч欠衲軌蜻_(dá)到，要將考慮的參數(shù)、因素綜合起來(lái)考慮。同時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償器要盡量做到就地補(bǔ)償，最大限度的縮小無(wú)功損耗。

（四）電氣設(shè)備的節(jié)能

電動(dòng)機(jī)是大型電力系統(tǒng)以及很多用電設(shè)備中的輸出電能裝置與保障裝置，可以給電氣設(shè)備提供相匹配的動(dòng)力支持，確保整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)工作。然而，電動(dòng)機(jī)也是一種常見(jiàn)的電能消耗裝置，降低這部分消耗就要做好變頻技術(shù)的運(yùn)用。變頻技術(shù)目前應(yīng)用在了電氣設(shè)備的各個(gè)方面，能滿足節(jié)能環(huán)保的要求，因此，在選用電動(dòng)機(jī)或是其他電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇帶有變頻功能的，可以有效地減少電氣設(shè)備自身的電能消耗。

三、電氣自動(dòng)化的節(jié)能前景

節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境是我們國(guó)家重點(diǎn)戰(zhàn)略，也是電力系統(tǒng)、電氣自動(dòng)化學(xué)科的重點(diǎn)攻堅(jiān)領(lǐng)域。在宏觀上，要從社會(huì)整體角度提高城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高電力布局水平；從設(shè)計(jì)、設(shè)備質(zhì)量、材料是否有利于環(huán)保、有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度，提高監(jiān)督與指導(dǎo)力度，提升社會(huì)整體的節(jié)能降耗水平；在微觀上，要認(rèn)清節(jié)能就是提效，要用發(fā)展的眼光來(lái)規(guī)劃電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與布置，力求電氣自動(dòng)化體系科學(xué)有效；在工作上定期檢查設(shè)備設(shè)施，做好技術(shù)人才與維修人員的培訓(xùn)與教育，樹(shù)立節(jié)能環(huán)保的良好工作作風(fēng)，促進(jìn)電氣節(jié)能工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

總之，綠水青山就是金山銀山，節(jié)約能源，提升資源利用效率，就是最好的保護(hù)青山綠水的措施。綠色發(fā)展理念是未來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要指導(dǎo)理念，經(jīng)濟(jì)建設(shè)必須注重節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，電氣化時(shí)代，電氣自動(dòng)化應(yīng)用越來(lái)越廣泛，注重節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，做好科學(xué)設(shè)計(jì)，拓展電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)應(yīng)用范圍，提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量，建設(shè)美麗中國(guó)。