探究電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)

景秀萍

【摘要】隨著社會(huì)的快速發(fā)展與信息技術(shù)的不斷完善，電力系統(tǒng)已走向自動(dòng)化，并在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上逐漸的向節(jié)能技術(shù)發(fā)展。而節(jié)能這一主題在今后也將得到大力的推廣。本文主要對電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了分析與探討，以及電氣自動(dòng)節(jié)能化技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮更好的效果。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用

一、電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的概述

電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化是電氣領(lǐng)域里面新發(fā)展起來的學(xué)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(guān)系。電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化能夠改善勞動(dòng)的環(huán)境，提高工作效率和生產(chǎn)率，降低運(yùn)轉(zhuǎn)的成本費(fèi)用，它所起到的作用是不容忽視的?，F(xiàn)在，國際上都在呼吁開展綠色革命，在我國目前的經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，節(jié)約能源已經(jīng)被列為了重點(diǎn)問題。其中，推動(dòng)節(jié)能減排的關(guān)鍵就是自動(dòng)化方面的技術(shù)。在未來經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展過程中，節(jié)約能源的新型技術(shù)將處于主要的位置，電氣系統(tǒng)自動(dòng)化節(jié)約能源的設(shè)計(jì)技術(shù)也將有著更加廣泛的應(yīng)用空間和發(fā)展空間。

二、電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

（一）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(dǎo)線上存在著電阻就會(huì)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(dǎo)線的電阻。實(shí)際上，導(dǎo)線的電阻是與導(dǎo)線的截面積成反比，而與電導(dǎo)、導(dǎo)線長度成正比的。具體來說，要有效減少導(dǎo)線的電阻，就應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手：一是選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線，這樣可以減少電能在來回的電路上的損失；二是減小導(dǎo)線的長度。這可以在進(jìn)行布線時(shí)，讓導(dǎo)線盡量走直路，避免過多的走彎路，從而減少導(dǎo)線的長度；三是變壓器應(yīng)該盡量接近負(fù)荷中心，從而減小供電距離。四是增大導(dǎo)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(dǎo)線，從而通過減小電阻減少損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

（二）變壓器的選擇

具體而言，在設(shè)計(jì)選擇變壓器時(shí) ，應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求 ：一是變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的 ，以大大減少變壓器的有功功率損耗 ；二是為了使流過的三相電的電流保持平衡，應(yīng)減少變壓器本體損耗 ，最好采用一些諸如單相自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備、三相四線制供電、將單相用電設(shè)備均勻分接在三相電源上等有效的減少負(fù)荷不平衡的方法。

（三）無功補(bǔ)償

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量 ，因此增大了線路的損耗，從而造成電網(wǎng)的電壓下降，從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備，這樣也能夠有效提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言，對無功補(bǔ)償設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求：一是在使用電容器補(bǔ)償時(shí)，電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù)，如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等，通過對這些參數(shù)的計(jì)算來確定；二是為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果，應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)為一體的模糊投切方式，因?yàn)橐郧暗难a(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補(bǔ)償效果；三是最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外，無功補(bǔ)償裝置最好就地安裝，實(shí)行就地補(bǔ)償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能的目的。

（四）使用有源濾波器

為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動(dòng)作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動(dòng)作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加，產(chǎn)生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊，就會(huì)引起電壓的畸變，從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能；反應(yīng)快；能使功率范圍更寬大等，能使無功補(bǔ)償達(dá)到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾，在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?，使電氣設(shè)備的運(yùn)行更加有效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

三、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）電氣自動(dòng)化供電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①變壓器中的技能技術(shù)應(yīng)用。變壓器在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用的非常廣泛，變壓器在應(yīng)用的過程中造成的能源浪費(fèi)也是非常嚴(yán)重的，主要通過空載損耗及負(fù)載損耗等原因而導(dǎo)致。變壓器的節(jié)能則主要從降低空載損耗和負(fù)載損耗兩個(gè)方面入手，同時(shí)要對變壓器的運(yùn)行方式進(jìn)行改善，以達(dá)到節(jié)能的效果。減少變壓器的空載損耗主要通過改變變壓器的設(shè)計(jì)及制造工藝，在選擇變壓器時(shí)盡量選擇品質(zhì)比較好的變壓器。減小負(fù)載損耗主要是通過改變變壓器的繞組電流和繞組電阻，因此要選擇組織較小的繞組變壓器；②線路傳輸過程中的能耗控制技術(shù)，即降低線路的電阻損耗的技術(shù)。一方面，選擇導(dǎo)電率比較小的導(dǎo)線材質(zhì)，減少電路上的能源損失，另一方面，要控制導(dǎo)線的長度及橫截面積，盡量使長度短而橫截面積大，以減少電能的損耗，而減少電路長度可以通過設(shè)置合理的變壓器位置來解決，通過合理的位置選擇，以縮短線路的距離，從而降低能源的損耗；③提高供電系統(tǒng)的功率，降低能源的損耗，這一技術(shù)的運(yùn)用主要是通過減少線路的無功損耗來實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的過程中，盡量使用功率比較高的電氣設(shè)備，利用靜電容無功補(bǔ)償技術(shù)來降低負(fù)載及無功電流，降低電流損耗，提高功率；④針對電氣自動(dòng)化應(yīng)用過程中因三相電不平衡而造成變壓器的銅損增加的現(xiàn)象，在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，要平衡三相電負(fù)荷，盡量避免三相電之間電流值不平衡的現(xiàn)象，減少銅損和鐵損，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

（二）電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

電氣自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用也非常關(guān)鍵，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。由于電動(dòng)機(jī)的工作效率是影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中能源消耗的關(guān)鍵因素，因此，要盡量使用高效率的電動(dòng)機(jī)，避免電動(dòng)機(jī)能源消耗，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。高效率電動(dòng)機(jī)使用不僅可以節(jié)省大量的電力資源，而且還能夠提高電動(dòng)機(jī)自身的工作效率。合理對電動(dòng)機(jī)的交流變頻調(diào)控裝置進(jìn)行使用，推廣交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)，使得電動(dòng)機(jī)在使用過程中變頻調(diào)速的轉(zhuǎn)速能夠根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)，使得自動(dòng)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的變化能夠很好的配合，以最大限度的實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能。另一方面，使用軟啟動(dòng)器，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。軟啟動(dòng)器的使用可以實(shí)現(xiàn)對可控器件的硅原子期間的導(dǎo)通角根據(jù)啟動(dòng)時(shí)間長短來進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制電壓變化的目的，軟啟動(dòng)器的使用不僅可以使得電氣設(shè)備能夠平穩(wěn)啟動(dòng)，而且能夠使得電氣設(shè)備在頻繁使用的過程中實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。從而提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工作中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的效果。

結(jié)語：

綜上所述，必須從節(jié)約能源出發(fā)，使電氣自動(dòng)化盡可能少用能源，降低對環(huán)境的污染，并為使用者提供健康、舒適的工作及生活空間，最終實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能電氣的跨越式發(fā)展?？梢灶A(yù)言，隨著社會(huì)的進(jìn)步和電力技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)在今后的使用會(huì)越來越廣泛，而今后研究的節(jié)能技術(shù)也將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。

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