電氣工程的節(jié)能設(shè)計思路

張翠榮

【摘 要】我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，離不開科技發(fā)展的巨大支持，電氣工程及其自動化則是其中作用最為顯著的技術(shù)之一，對現(xiàn)代社會和現(xiàn)代經(jīng)濟都有不可或缺的影響。電子工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展，對傳統(tǒng)的電氣工程是一種有效的優(yōu)化，不但讓電氣工程效率得到了充分的提升，而且也是其安全性和穩(wěn)定度得到了保障。然而，這并非意味著當前的電氣工程及其自動化技術(shù)已經(jīng)處于完美無缺的狀態(tài)，其中的問題和不足依然存在，只有深入了解這些問題，并實施針對性的解決，才能夠進一步發(fā)揮電氣工程及其自動化的價值。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;節(jié)能設(shè)計;思路

引言

電氣自動化是隨著科學(xué)技術(shù)水平逐步提升而衍生出的新型技術(shù)，其在提高電氣工程效率方面具有顯著的應(yīng)用效果，不僅大大減少人力、物力的投入，而且能夠創(chuàng)造更加可觀的經(jīng)濟效益。

1電氣工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

電氣工程節(jié)能技術(shù)最顯著的作用在于降低經(jīng)濟成本。當今無論是大眾生活還是企業(yè)生產(chǎn)，對電力的依賴性都越來越高，電力已成為重要的生活、生產(chǎn)資源，而目前我國仍以火力發(fā)電為主，需要消耗大量的不可再生能源，從而產(chǎn)生大量碳排放。應(yīng)用電氣工程節(jié)能技術(shù)則可以減少大眾用戶的生活成本，降低大量制造業(yè)、商業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低電網(wǎng)運行中的損耗，并且可以減少不可再生能源的消耗，最終產(chǎn)生“多方共贏”的結(jié)果，從而降低全社會整體經(jīng)濟成本。隨著生活水平的提高，“環(huán)保低碳”的理念越來越受到大眾的重視，越來越多與節(jié)能減排相關(guān)的政策也在引導(dǎo)著行業(yè)與社會發(fā)生改變。在此背景下，各類工商企業(yè)為了適應(yīng)政策與市場的要求，也必將越來越重視各類節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，電氣工程節(jié)能技術(shù)符合當下的社會理念和產(chǎn)業(yè)需求，具有非常廣大的發(fā)展前景。

2電氣自動化工程中節(jié)能設(shè)計遵循的原則

2.1從配電設(shè)計的角度出發(fā)

要實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)平穩(wěn)高效地運行，就必須從配件設(shè)計的角度出發(fā)，做好配件設(shè)計方面的工作。在配電設(shè)計過程中，設(shè)計者要結(jié)合電氣設(shè)備的負荷容量，以電氣設(shè)備安全運行為基礎(chǔ)，開展線路以及其他方面的安全設(shè)計工作，從而提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，還要做好細節(jié)方面的設(shè)計工作，尤其是配電系統(tǒng)中的防雷設(shè)計、防靜電設(shè)計等，嚴格遵循我國在這方面的技術(shù)安全條例，對電能進行科學(xué)的利用。

2.2從環(huán)境保護的角度出發(fā)

在電氣自動化節(jié)能設(shè)計過程中，設(shè)計者還要考慮環(huán)境因素，從環(huán)境保護的角度出發(fā)，不斷降低能源消耗率。具體來說，設(shè)計者需要選擇具有較強經(jīng)濟效益和綠色實用的材料，及時淘汰耗能比較高的設(shè)備。同時，還要做好電器污染方面的控制工作，進一步減少電氣運行過程中對周邊環(huán)境所造成的破壞，實現(xiàn)資源能源的循環(huán)利用，促進經(jīng)濟效益和社會效益的提高。

3節(jié)能設(shè)計的具體工作要點

3.1合理降低電能的傳輸消耗

電能在運輸過程中，導(dǎo)線自身體特性，決定了必然存在一定的有用攻功率損耗，此種問題是客觀存在的，難以從根本上得到避免。在所有的電力系統(tǒng)中，電能必須經(jīng)過導(dǎo)線才能順利傳輸，為降低電能損耗，就必須減少導(dǎo)線的電阻。根據(jù)物理學(xué)知識可知，導(dǎo)線電阻和導(dǎo)線橫截面之間具有負向相關(guān)的關(guān)系，在節(jié)能設(shè)計中就可以通過此種關(guān)系來降低電氣工程自動化的能耗，達到節(jié)能降耗的目的。比如：可以選擇電導(dǎo)率更小的材質(zhì)來制作導(dǎo)線，減少電能在導(dǎo)線上傳輸時的消耗量，或者增大導(dǎo)線的橫截面積，降低導(dǎo)線電阻，減少電能消耗。也可以適當減少導(dǎo)線的長度，在設(shè)計時電氣工程盡量布置在一條直線上，避免過多的彎路，以降低導(dǎo)線的總長度。在布置變壓器時，變壓器要盡量靠近電氣工程的負荷中心，降低供電系統(tǒng)之間的距離。

3.2合理選擇無功補償設(shè)備

就電氣工程自動化系統(tǒng)而言，無功功率占供配電設(shè)備很大一部分容量，電能傳輸時在傳輸線路中就存在嚴重無功功率損耗，也是引發(fā)電壓不穩(wěn)，電壓下降等問題的主要原因，從而影響著電氣工程自動化運行的經(jīng)濟效果和電能質(zhì)量。對用戶而言，無功功率的主要表現(xiàn)是功率因數(shù)過低，致使用戶需要向供電企業(yè)較大的用費增加，用戶用電成本增加，供電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益隨之降低，為保證電氣工程自動化系統(tǒng)中，無功功率始終處于平衡狀態(tài)，降低能耗，可在系統(tǒng)中增設(shè)無功補償設(shè)備，以提升經(jīng)濟效益和社會效益。在設(shè)計電氣工程自動化系統(tǒng)時，為提升節(jié)能效果，需要高度重視以下幾方面。第一，在使用電容器補償時，需要按照具體的應(yīng)用參數(shù)合理確定電容器的容量，通過對這些參數(shù)的計算結(jié)果，來選擇相應(yīng)的電容器。第二，可采用定位精確、適應(yīng)范圍廣的一體化模糊投切方式來提升補償效果。傳統(tǒng)補償電容器多采用分擔的投切方式，或者按照編碼配置的方法進行投切，此種投切方式無法達到良好節(jié)能效果。在實際設(shè)計過程中，電氣工程自動化運行低壓補償狀態(tài)下可采用投切負荷開關(guān)，高壓補償狀態(tài)下，可選擇真空接觸器，可大幅度提升節(jié)能效果。第三，在投切參數(shù)物理量設(shè)計中，需要綜合考慮投切振蕩、無功倒送等問題的發(fā)生概率和實際情況，合理選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量。此外，無功補償設(shè)備設(shè)計位置最好選擇就近原則，以便直接補償，從而減少線路上無用功傳輸，提升節(jié)能效果。

3.3降低自動化設(shè)備損耗

所謂節(jié)能設(shè)計，是為了降低電氣工程自動化設(shè)備的能耗，實現(xiàn)電氣工程的高能效。對于電纜，最好選擇導(dǎo)體較低的導(dǎo)線類型，以提高電流利用率。此外，還可以減少照明設(shè)備的消耗。節(jié)能的電氣工程照明設(shè)計通?？蓭椭髽I(yè)將投資成本降低至少35%。第一，熒光燈、LED和鈉燈可以從光源為主，質(zhì)量更好的250瓦鈉燈只能產(chǎn)生20W的功率損耗。第二，使用明確的照明方法，可以通過混合使用光源、局部光源等來節(jié)省電力，并通過反射白色墻來提高自然光源的利用率。最后，還有照明方式的科學(xué)安排。所以z可以b.220v電壓設(shè)計為單相2或3相布線，從而降低功耗。

3.4合理化配電系統(tǒng)的性能

采用基于電氣工程自動化信息技術(shù)的節(jié)能設(shè)計，應(yīng)優(yōu)化配電系統(tǒng)的性能，使自動電氣工程能夠可靠地運行，并得到配電系統(tǒng)的出色支持，從而實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。此外，重點應(yīng)放在配電系統(tǒng)電纜橫截面的有效控制上，例如b.增加空間、延長電纜長度等，以提高功耗利用率。此外，在實際功耗期間，請確保配電系統(tǒng)允許至少15s的電源中斷，以確保自動開關(guān)安裝在電源中斷期間不會接觸到電源，并且400V線路的電壓降不會降至7%。此外，還應(yīng)正確配置配電系統(tǒng)的線路半徑。在380V電路中，半徑應(yīng)為z。B.≤500m，其中220V處的半徑不必大于1000m。自動化信息技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用應(yīng)確保與配電系統(tǒng)更好的協(xié)調(diào)，避免對電氣工程的發(fā)展質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

結(jié)束語

電氣工程的發(fā)展應(yīng)兼顧社會經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙重要求，在現(xiàn)代化發(fā)展理念的引導(dǎo)下，節(jié)能設(shè)計顯得至關(guān)重要。節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循安全性、科學(xué)性、技術(shù)先進性等多重原則，根據(jù)電氣設(shè)備的特點選擇行之有效的設(shè)計方案，提高電氣工程的節(jié)能水平，以創(chuàng)造更顯著的應(yīng)用成效。

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（作者單位：黑龍江建龍鋼鐵有限公司）