論電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

【摘要】現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，電力系統(tǒng)在城市的發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越重要，能源的需求量也越來(lái)越大，相應(yīng)的能源資源方面浪費(fèi)問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。資源浪費(fèi)問(wèn)題已經(jīng)成為世界關(guān)注主要問(wèn)題，電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)方面研究已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)被普遍關(guān)注的話(huà)題。實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能降低能耗，對(duì)緩解現(xiàn)階段嚴(yán)重的能源消耗問(wèn)題有很大推動(dòng)作用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;節(jié)能;資源消耗嚴(yán)重;技術(shù)研究

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)研究還處于發(fā)展階段。想要在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中達(dá)到節(jié)能的目的，就必須要做好一系列準(zhǔn)備工作。比如，必須要解決系統(tǒng)供電設(shè)備的安全問(wèn)題，安裝的可靠性等等。簡(jiǎn)而言之，就是在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要不斷的優(yōu)化相關(guān)配電、供電技術(shù)設(shè)計(jì)，合理的利用電能，優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低供電能耗與間接能耗。只有這樣，才能夠使整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)還有安裝運(yùn)行方面達(dá)到節(jié)能的目的，從而使電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)能夠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)

（一）供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了能夠使電力資源合理的分配使用，必須要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。電力工程設(shè)計(jì)師在進(jìn)行電力優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要把安全問(wèn)題放在首要位置。各個(gè)電器線(xiàn)路之間絕緣距離與強(qiáng)度必須要有保證在一定范圍內(nèi)，并且必須要設(shè)計(jì)足夠的負(fù)荷力，進(jìn)而保證整個(gè)供配電系統(tǒng)安全運(yùn)行。對(duì)供配電系統(tǒng)必須要安裝防雷裝置，并且防雷裝置必須要達(dá)到國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)。電氣線(xiàn)路在一些特殊的環(huán)境下必須能夠有效地防止靜電產(chǎn)生。另一個(gè)方面，電力工程師在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要考慮整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性。確保系統(tǒng)的功能能夠得到充分的發(fā)揮，使供配電系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行?？偠灾┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注重系統(tǒng)的安全性原則的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)用性也要進(jìn)行考慮。

（二）提高電氣設(shè)備的工作效率

為了能夠提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，就必須要降低電力資源直接和間接的損耗。電氣設(shè)備在滿(mǎn)足人們生活生產(chǎn)的需要同時(shí)，應(yīng)該要盡最大的努力降低設(shè)備的直接損耗和間接損耗。這就要求電氣設(shè)備必須選擇節(jié)能電氣方式降低電氣線(xiàn)路的損耗，節(jié)省相應(yīng)的維護(hù)系統(tǒng)費(fèi)用，還必須要達(dá)到均衡負(fù)荷，最終提高電氣設(shè)備運(yùn)行效率，從而降低電力資源直接損耗與間接損耗的損失。

二、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)

（一）電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的概況

電氣自動(dòng)化是最新產(chǎn)生的一門(mén)屬于電氣領(lǐng)域的學(xué)科，電氣自動(dòng)化技術(shù)與人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)。電氣自動(dòng)化在提高電氣設(shè)備的工作效率、運(yùn)行成本上面都有著十分重要的作用。近幾年來(lái)，隨著環(huán)境污染加重，能源資源短缺，各個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)都紛紛開(kāi)始倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保減排的概念?！熬G色工業(yè)革命”就這樣應(yīng)運(yùn)而生了。節(jié)能減排成為了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)和的重要標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)。先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)是有效達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)的秘密武器。未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)必須是綠色引導(dǎo)，可以說(shuō)，誰(shuí)擁有了高新的環(huán)保技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán)，就可以主導(dǎo)未來(lái)世界的經(jīng)濟(jì)權(quán)。隨著全球經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，城市電網(wǎng)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)不斷增加，對(duì)于整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須要增加很多的變頻設(shè)備、整流器等等。但是這樣會(huì)造成大量的諧波產(chǎn)生，從而危害到整個(gè)電網(wǎng)。所以，為了消除這種諧波所產(chǎn)生的影響，節(jié)能是一個(gè)很好的發(fā)展方向，從節(jié)能的角度來(lái)看，電氣自動(dòng)化應(yīng)該從變壓器和無(wú)功補(bǔ)償?shù)鹊确矫嬷郑梢岳脺p少電路設(shè)備的傳輸損耗、優(yōu)選變壓器等方面進(jìn)行，使用有源濾波器等一些方法是電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到節(jié)能的目的。也只有這個(gè)樣子，才能真正的使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在使用的時(shí)候達(dá)到節(jié)能的目的。

（二）降低電能的傳輸消耗

電能在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，因?yàn)殡娐范加须娮?，這樣就會(huì)使有用功的功率降低。電能存在于電路上的電流是不變的，所以為了電能在傳輸?shù)倪^(guò)程中能夠降低消耗，就必須要降低存在于導(dǎo)線(xiàn)上的電阻值。由物理常識(shí)可知，導(dǎo)線(xiàn)的電阻跟導(dǎo)線(xiàn)橫截面之間的關(guān)系式成反比，但是導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度跟電導(dǎo)是成正比的關(guān)系。由此可知，想要降低導(dǎo)線(xiàn)中電阻的值，首先，必須要選擇電導(dǎo)率較低的材料用作導(dǎo)線(xiàn)，使其降低電能傳輸過(guò)程中的消耗。根據(jù)實(shí)踐可知，電能在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中之所以會(huì)消耗，是因?yàn)殡娐返木€(xiàn)路太長(zhǎng)，所以必須要縮短導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度。并且相關(guān)的施工人員在進(jìn)行布線(xiàn)的過(guò)程中，必須盡量使線(xiàn)路走直線(xiàn)。另外，變壓器必須要靠近負(fù)荷中心的位置，這樣就能有效地縮短供電的距離。導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積對(duì)電能的消耗也有一定的影響，必須要加大導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積，降低電阻對(duì)電能的消耗，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的環(huán)保的目標(biāo)。

（三）變壓器節(jié)能技術(shù)

配電網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的電氣設(shè)備有變壓器，變壓器節(jié)能方向主要是降低變壓器的空載損耗與負(fù)載損耗，也可以使變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，降低變壓器中銅、鐵損耗還有負(fù)載損耗等等。變壓器上面的繞組電阻值與繞組電流值決定了負(fù)載損耗的大小，在變壓器的選擇上一般會(huì)選擇使用繞組電阻值損耗小的變壓器。變壓器上面的鐵損一般是由變壓器的鐵芯渦流拴好還有漏磁損耗共同組成，鐵損通常情況下被稱(chēng)為空載損耗?？蛰d損耗值的大小是由變壓器本身與漏磁損耗共同組成的?？蛰d損耗的大小與變壓器所在的電力線(xiàn)路，負(fù)載值等等并沒(méi)有直接的關(guān)系，所以說(shuō)，降低變壓器的空載損失最有效的措施就是選擇質(zhì)量好、鐵損耗小的變壓器。

（四）無(wú)功補(bǔ)償

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，影響線(xiàn)路損耗的一個(gè)重要方面是供配電系統(tǒng)中無(wú)功功率所占的比重過(guò)大，因此增大了線(xiàn)路的損耗值。從而造成電網(wǎng)的電壓下降，影響到電網(wǎng)的運(yùn)行效率跟電能質(zhì)量值。所以，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡，減少電能的損耗，必須要選擇恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，有效地提高電路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。具體來(lái)說(shuō)，就是要具備幾個(gè)要求。電容器的一些電容值的確定必須要根據(jù)一些具體的參數(shù)來(lái)確定，比如供配電電壓的具體值，負(fù)荷值還有目標(biāo)功率等等，以這些具體的參數(shù)來(lái)進(jìn)行確定。為了使無(wú)功補(bǔ)償?shù)男誓軌蛱岣?，就必須要達(dá)到良好的補(bǔ)償效果，補(bǔ)償電容組的電容分擔(dān)、投切開(kāi)關(guān)、按比例分配等等方式都不能達(dá)到限定的標(biāo)準(zhǔn)。這就必須使用一體模糊投切方式來(lái)進(jìn)行，這種投切方式具有應(yīng)用廣泛、節(jié)點(diǎn)平滑、跟蹤準(zhǔn)確的特點(diǎn)。為了防止投切振蕩與無(wú)功補(bǔ)償?shù)那闆r發(fā)生，最好使無(wú)功補(bǔ)償?shù)难b置進(jìn)行就地安裝，就地補(bǔ)償。這樣才能減少電路上的無(wú)功傳輸，減少電阻對(duì)其的消耗作用，最終達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

（五）實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能

電動(dòng)機(jī)是電氣設(shè)備系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種電力設(shè)備。依靠電動(dòng)機(jī)可以帶動(dòng)很多電力設(shè)備，使其為各行各業(yè)更好的服務(wù)。但是電動(dòng)機(jī)又是最能夠消耗電能的一種電力設(shè)備。所以，為了能夠使電氣化節(jié)能技術(shù)工作效率能夠有效的提高，必須要降低電動(dòng)機(jī)的耗能值?，F(xiàn)階段變頻技術(shù)被廣泛運(yùn)用于各種機(jī)械設(shè)備中，大大的降低了這些設(shè)備的耗能情況，電動(dòng)機(jī)采用這種變頻技術(shù)就能有效地降低能源的消耗，電動(dòng)機(jī)在工作的過(guò)程中可以采取不同的頻率系數(shù)，這對(duì)于電動(dòng)機(jī)的節(jié)能來(lái)說(shuō)，是十分具有現(xiàn)實(shí)意義的。

（六）選用有源濾波器

為了能夠預(yù)防有源濾波對(duì)電網(wǎng)連接的電氣設(shè)備產(chǎn)生影響，就必須要消除諧波。選用有源濾波能夠有效地消除諧波，電氣設(shè)備的數(shù)量過(guò)多造成了誤動(dòng)作的產(chǎn)生，并且隨之而來(lái)的諧波也越來(lái)越多，并且這部分諧波在電網(wǎng)的阻隔下會(huì)形成電壓與基波點(diǎn)出現(xiàn)重疊，就會(huì)使電壓不穩(wěn)定進(jìn)而出現(xiàn)畸變的狀況，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)作。總而言之，有源濾波具有十分有益的動(dòng)態(tài)性能，它的反映速率非常的快，可以有效地使功率的范圍增大，并且使得無(wú)功補(bǔ)償能夠?qū)崿F(xiàn)的更為理想。所以，選用有源濾波對(duì)諧波加以過(guò)濾，在電氣設(shè)備上進(jìn)行操作就可以將其有效地阻止誤動(dòng)作的產(chǎn)生，進(jìn)而提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

（七）電氣照明系統(tǒng)

電氣照明系統(tǒng)對(duì)電能的損耗非常大，如果不多加注意節(jié)能就會(huì)對(duì)其他的電力設(shè)備造成很大的影響。因此，必須要注重電氣照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，可以深化對(duì)照明系統(tǒng)的研究，引進(jìn)新興的照明節(jié)能設(shè)備，例如節(jié)能燈，節(jié)能照明的設(shè)備等等。另外，必須加強(qiáng)與科研部門(mén)的合作，積極的進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研究，對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，減少相應(yīng)的消耗。實(shí)際上，最有效的電氣照明系統(tǒng)節(jié)能辦法就是利用自然光照，在可能的情況下都使用太陽(yáng)光進(jìn)行照明。合理的利用太陽(yáng)光對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能來(lái)說(shuō)，意義十分重大，可以非常有效的降低照明的耗能情況。所以，需盡量的采取一些措施，利用好自然光照。

三、結(jié)束語(yǔ)

電氣節(jié)能技術(shù)是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，現(xiàn)代社會(huì)資源消耗嚴(yán)重，能源短缺，使得節(jié)能減排是各個(gè)國(guó)家發(fā)展的必然方向。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)必然會(huì)是未來(lái)電力發(fā)展的主要方向?，F(xiàn)階段我國(guó)的節(jié)能技術(shù)雖然能夠達(dá)到一定的節(jié)能效果，但是很多具體方面的研究還是存在很大的問(wèn)題，隨著科研技術(shù)不斷進(jìn)步，相信在今后的新技術(shù)研究當(dāng)中一定會(huì)取得更好的成績(jī)，并且會(huì)有更加好的發(fā)展方向出現(xiàn)?，F(xiàn)今想要做好電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)必須要從導(dǎo)線(xiàn)的選擇直至最后的安裝完成都盡力做到最好，并且相關(guān)部門(mén)要不斷加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究，這不僅僅可以保障電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，并且能夠大大地加快電氣節(jié)能高新技術(shù)的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：韓志林（1978—），男，江蘇無(wú)錫人，助理工程師，現(xiàn)供職于天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司，主要從事銷(xiāo)售工作。