對電氣自動化節(jié)能設計問題探討

楊帆

【摘 要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電氣自動化工程的節(jié)能設計越來越重視，節(jié)能成了電氣自動化未來發(fā)展的導向，本文作者介紹了電氣自動化的節(jié)能設計，以供參考。

【關鍵詞】電氣自動化；節(jié)能設計

電氣系統(tǒng)的自動化是電氣領域里面新發(fā)展起來的學科，它與工業(yè)方面的生產(chǎn)以及人們的生活都有著密切的關系。電氣系統(tǒng)的自動化能夠改善勞動的環(huán)境，提高工作效率和生產(chǎn)率，降低運轉的成本費用，它所起到的作用是不容忽視的。現(xiàn)在，國際上都在呼吁開展綠色革命，在我國目前的經(jīng)濟建設過程中，節(jié)約能源已經(jīng)被列為了重點問題。其中，推動節(jié)能減排的關鍵就是自動化方面的技術。在未來經(jīng)濟的不斷發(fā)展過程中，節(jié)約能源的新型技術將處于主要的位置，電氣系統(tǒng)自動化節(jié)約能源的設計技術也將有著更加廣泛的應用空間和發(fā)展空間。

1.電氣自動化節(jié)能技術的概念

由于電氣自動化系統(tǒng)是一個十分復雜而又繁瑣的整體，加上城市電網(wǎng)的不斷增加，實際電力也不斷的增加，這就會導致在實際工作中，要使用很多的整流器和變頻器等其它器械，這樣就會導致大量的諧波出現(xiàn)，而諧波的產(chǎn)生會影響到電網(wǎng)的實際運行。所以要想減除諧波的實際負面影響，就要在節(jié)能方面進行考慮，電氣自動化要從變壓器、有源濾波器以及無功補償?shù)燃夹g上面下功夫，利用減少電路的實際傳輸損耗，以及使用有源濾波器和優(yōu)選變壓器等方法，來促使電氣系統(tǒng)在實際運行過程中實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.電氣系統(tǒng)自動化節(jié)能設計技術的應用

2.1電氣工程方面的設計

如果要實現(xiàn)電氣工程節(jié)能的目的，關于電氣裝置的設計與安裝電氣工程都是非常關鍵的部分。完成這一環(huán)節(jié)將給電氣在工程方面的設計與應用，以及實現(xiàn)節(jié)能目標做好基礎。

2.2優(yōu)化配電的設計

給電力工程的設備供給其需要的動力，這是電力體系的根本性服務。因此，要考慮到電力工程的實用性一定要符合用電器械的可靠性和負荷容量的需求，這是在設計配電時的標準，同時還需要保證電氣器械的控制標準。在進行配電的時候，除去要保證用電設施的標準外，還需要確保電力工程的可靠性、靈活性以及容易操控性和穩(wěn)定性等。另外還需要保證電力工程的安全操作，為了達到這一要求，要保證導線良好的絕緣性，進行布線的時候，導線的絕緣距離要保持適中，并且還需要保證導線在動態(tài)方面的穩(wěn)定性，在接地和防雷方面的設備也要保證其安全性。

2.3提高電氣體系的運轉效率

選擇好節(jié)約能源的設備，是電力體系最先需要做好的工作，也是在節(jié)約能源方面做的良好鋪墊。并且，為了讓電力體系在運轉工作時實現(xiàn)節(jié)能的效果，還可以采用減少電路中的消耗、無功的補償和均衡負荷的方式來進行，比如：進行配電的設計過程，可以采用合理地設計參數(shù)，同時合理地調(diào)整負荷來實現(xiàn)節(jié)約能源的目標。

3.電氣自動化的節(jié)能設計技術

3.1優(yōu)選變壓器

變壓器的實際選擇，對于電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能方面有著重要影響。具體來講，在實際選擇變壓器的時候，要注意以下幾個問題：

（1）變壓器要選擇節(jié)能環(huán)保型的，以此來減少變壓器的有功功率的損耗。

（2）為了使流過的三相電的實際電流保持穩(wěn)定，在實際選擇上要減少變壓器整體損耗，有條件的話最好使用一些單向自動補償設備。以及三相四線制供電等有效減少實際負荷不均勻的方法。

3.2減少電能的傳輸損耗

電能在傳輸?shù)倪^程中，一般情況下由于導線上存在著電阻就會產(chǎn)生有功功率損耗。然而， 線路上的電流是不能改變的，因此，為了有效減少電能在線路上的傳輸損耗，就只有減小導線的電阻。實際上，導線的電阻是與導線的截面積成反比，而與電導、導線長度成正比的。具體來說，要有效減少導線的電阻，就應該從以下幾個方面人手：

（1）選用電導率較小的材質(zhì)做導線，這樣可以減少電能在來回的電路上的損失。

（2）減小導線的長度。這可以在進行布線時，讓導線盡量走直路，避免過多的走彎路，從而減少導線的長度。

（3）變壓器應該盡量接近負荷中心，從而減小供電距離。

（4）增大導線的橫截面積。

在各方面條件允許的情況下，盡量選擇橫截面積較大的導線，從而通過減小電阻減少損耗， 達到節(jié)能的目的。

3.3合理選用無功補償設備

無功補償是無功功率補償?shù)暮喎Q，作用是降低變壓器上的輸電消耗，提高效率。無功補償設備是電力系統(tǒng)中的一顆非常重要的“螺絲釘”，無論是從節(jié)能還是對提高供電質(zhì)量都有著重要的影響。因此在選用無功補償設備上一定要認真、仔細選擇。否則會對供電系統(tǒng)造成不良的影響。在選擇無功補償設備上一定要遵循以下幾點：

（1）根據(jù)參數(shù)進行選擇。選擇無功補償設備時，要根據(jù)具體參數(shù)進行選擇和使用，如電壓的負荷和容量。

（2）根據(jù)電網(wǎng)運行情況。選擇無功補償設備時，主要要參考電網(wǎng)的運行情況。對補償線路要了如指掌。

（3）要想達到良好的補償效果，就必須要采用，調(diào)節(jié)平滑以及適應面廣和跟蹤定位準確的模糊投切方式，這主要是因為傳統(tǒng)的補償電容組中的電容器本身的投切開關方式、分擔方式以及按比例分配的方式等，都不能達到我們實際需要的補償效果。

（4）在條件允許的情況下，要采用無功功率作為投切參數(shù)物理量，以此來防止投切震蕩， 以及無功倒送的情況出現(xiàn)。在此之外，無功補償裝置最好實行就地安裝，因為實行就地補償， 可以使線路上的無功傳輸有效減少，以此能夠達到節(jié)能的目的。

3.4使用有源濾波器來進行節(jié)能

在電氣自動化運行過程中，為了有效減少和電網(wǎng)連接電氣設備的誤動作，就一定要消除諧波。在電氣系統(tǒng)實際運行中，會產(chǎn)生諧波，諧波的產(chǎn)生會降低設備的實際可用性，對于設備的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，造成電能損耗，而使用有源濾波器就可以很好的消除諧波。具體來說，誤動作主要是由于電氣設備的實際數(shù)量增加，而產(chǎn)生的諧波變得越來越多，因為這些諧波電流在實際電網(wǎng)阻抗上所產(chǎn)生的電壓和基波電壓彼此重疊，這就會導致電壓嚴重畸變，從而造成電氣設備產(chǎn)生誤動作。一般來說，有源濾波器主要有以下兩方面特點：

（1）反應速度快，同時具有良好的動態(tài)性能。

（2）可以使功率范圍變得更寬大，可以很好的促進無功補償達到更好的效果。

一般情況下，使用有源濾波器對實際運行中所產(chǎn)生的諧波進行過濾，在實際電氣設備誤操作之前就可以避免，這樣可以使得電氣設備更加有效率，以此更好地實現(xiàn)節(jié)能的目的。

3.5使用高效率的照明設施

照明行業(yè)必然朝著高效節(jié)能方向發(fā)展，因此在設計時一定要將節(jié)能的理念加入其中。照明設計一定要秉承節(jié)能和經(jīng)濟以及使用等原則。高效光源自從研發(fā)出來后變被大量的應用在公共場合中，人們也在不斷對其進行技術完善，與一般光源對比，高效光源具有節(jié)能、經(jīng)濟、以及使用年限長等優(yōu)點。

3.6光伏設備發(fā)展帶動電氣自動化節(jié)能技術發(fā)展

光伏技術近年來在我國取得了長久的發(fā)展，甚至已邁入世界前列位置，由于我國的光伏制造業(yè)秉承創(chuàng)新的原則，所以發(fā)展的前景非常美好，在無數(shù)次的制造與設計中我們有著各種各樣的自我飛躍。節(jié)能環(huán)保是當前光伏技術的熱點話題，我國技術人員創(chuàng)造性的將光伏制造的自動化技術與節(jié)能理念結合在一起更是取得了重大的的進步。目前，我國制造的光伏已經(jīng)在品牌效應和技術研發(fā)以及生產(chǎn)規(guī)模上以及有了大的突破，國內(nèi)生產(chǎn)設施在性能上也能比肩國際水平。

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