電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計技術(shù)分析

耿大鵬

摘要：進入新世紀(jì)以來，人們生活水平不斷提高，對生活質(zhì)量的要求也不斷增加，而隨著能源危機和環(huán)境污染的惡化，節(jié)能環(huán)保理念在社會中得到了越來越多的認(rèn)同，節(jié)能技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛?？萍嫉倪M步使得電氣自動化水平越來越高，在電氣自動化工程中，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用范圍已愈發(fā)廣泛，對整個電氣自動化工程建設(shè)也都有重要影響。本文主要對電氣自動化工程中節(jié)能設(shè)計技術(shù)進行詳細(xì)的研究，以便為電氣自動化工程的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能設(shè)計；應(yīng)用

引言

電力系統(tǒng)在社會生活中具有重要的作用，和人們的生活也息息相關(guān)，人們對電力需求的增加，也促進了電力系統(tǒng)的不斷改進與完善，其中，電氣自動化工程在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的范圍越來越廣，這種工程能夠確保供電平穩(wěn)、高效，促進電力系統(tǒng)可靠、安全運行，有助于提升電力企業(yè)的整體效益。在電氣自動化工程中，會需要用到大量變頻器和整流器，這對整個電網(wǎng)運行有一定的危害，因此電氣自動化的節(jié)能設(shè)計就具有重要的意義，能夠促進系統(tǒng)實現(xiàn)更好的自動化運行。

1電氣自動化工程節(jié)能設(shè)計技術(shù)

電氣自動化工程中，節(jié)能設(shè)計技術(shù)是一種新興的領(lǐng)域和學(xué)科，和人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活都有緊密聯(lián)系，可以使電力企業(yè)中員工工作的環(huán)境得到有效改善，提高電力系統(tǒng)運行的效率，降低運行成本和危險性，所以在社會發(fā)展中的作用也不斷增加。隨著近些年節(jié)能環(huán)保理念的不斷應(yīng)用，節(jié)能減排，降低能耗等很多政策已經(jīng)出臺，節(jié)能設(shè)計技術(shù)的研究已經(jīng)成為目前的主流，作為能源消耗大戶的電力行業(yè)，使用節(jié)能設(shè)計技術(shù)也是必然要求。

（1）電氣自動化工程中導(dǎo)線的節(jié)能設(shè)計技術(shù)。在電氣自動化工程中，節(jié)能設(shè)計技術(shù)有很多種，可以按照運行的實際需求進行選擇，這些設(shè)計技術(shù)就可以實現(xiàn)降低運行能耗的作用。對導(dǎo)線來說，導(dǎo)線在電力系統(tǒng)中是非常重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，在對電能進行輸送時必然存在或多或少的能量損失，使有功功率得到消耗，為了降低電能的消耗，就需要使電阻值得到有效降低，導(dǎo)線本身的電阻值和導(dǎo)線的長度是正比關(guān)系，和導(dǎo)線的橫截面積則是反比關(guān)系，因此當(dāng)前可以降低能耗的方法中，對導(dǎo)線進行的節(jié)能設(shè)計主要有以下方面：首先，需要對導(dǎo)線的材質(zhì)進行選擇，選擇具有較低電阻率的導(dǎo)線，進而降低能耗。其次，需要縮短導(dǎo)線的長度，降低布線橫跨的距離，還要縮短供電的距離，需要靠近中心負(fù)荷和變壓器。此外，還可以增加導(dǎo)線的橫截面積。對變壓器進行選擇時，需要符合下面兩個條件：第一，使用節(jié)能型的變壓器。第二，選擇單項自動補償設(shè)備，進而降低不平衡的負(fù)荷現(xiàn)象，確保三相電流的平衡，同時把能源損耗降到最低。

（2）電氣自動化工程中配電設(shè)備無功功率節(jié)能設(shè)計技術(shù)。在電氣自動化工程中，配電設(shè)備的無功功率占據(jù)了很大的容量，這就使整個電路系統(tǒng)運行的損耗得到無形的增加，降低了電網(wǎng)系統(tǒng)輸送的電壓，不管從經(jīng)濟方面還是系統(tǒng)運行的效果都是很不劃算的。對于這種功率因數(shù)比較低的現(xiàn)象，很多用戶就需要繳納罰款，使用電的成本得到無形增加，對整個系統(tǒng)運行與盈利是不利的。因此，為了使無功功率這一問題得到有效解決，就需要選擇適當(dāng)?shù)臒o功功率補償設(shè)備，和自動化系統(tǒng)一起對運行進行輔助，進而提升功率因數(shù)，這樣能確保系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，提高傳輸電能的質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能和降耗的目標(biāo)，實現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益雙贏的局面。在對配電設(shè)備開展無功補償設(shè)計時，需要滿足下面要求：首先，需要對電容器的容量進行確定，按照具體自然功率因素對配電的電壓容量進行確定，然后和具體的參數(shù)相結(jié)合，計算出正確的數(shù)值，假如在進行補償時出現(xiàn)了諧波，就需要使用串聯(lián)電抗器對諧波進行濾除。其次，為了避免過補償、投切震蕩和無功倒退等情況的出現(xiàn)，在對投切參數(shù)的物理量進行選擇時需要以無功功率為中心。再次，在開展補償?shù)牟僮鲿r，不管是以前補償電容循環(huán)投切，還是以后等容量的分組，或者后期投切開關(guān)按級投切與按照比例進分配器都沒有達到理想的效果時，就需要選擇合適的無功補償設(shè)備。實際應(yīng)用過程中，模糊投切是一種效果比較好的方式，跟蹤定位比較準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)相對平緩，應(yīng)用的范圍也比較廣，值得推廣。但是需要注意，在使用時投切的負(fù)荷開關(guān)需要在低壓的環(huán)境下才能使用，針對接觸器則是在高壓補償柜內(nèi)使用的。

（3）電氣自動化系統(tǒng)中消除諧波設(shè)計。消除諧波主要是為了避免電氣設(shè)備出現(xiàn)的誤動作，當(dāng)前主要借助有源諧波器來避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這也是使用效果最好的方法，得到了大家的公認(rèn)。電氣設(shè)備出現(xiàn)誤動作的原因比較多，但主要在電氣設(shè)備數(shù)量增加的條件下出現(xiàn)，如果出現(xiàn)了這種問題，產(chǎn)生的諧波也會不斷增加，在電網(wǎng)的阻抗中，這些基波和諧波的電壓就會出現(xiàn)重疊，進而造成電壓出現(xiàn)畸變的現(xiàn)象，造成電氣設(shè)備出現(xiàn)誤動作，因此需要借助有源濾波器。當(dāng)前，有源濾波器功能的優(yōu)勢還是很明顯的，其動態(tài)化性能比較優(yōu)異，靈活性和靈敏度也都比較強，應(yīng)用功率的范圍也比較大，可以在實際應(yīng)用中實現(xiàn)比較理想的效果。在正常條件下，有源濾波器可以把90%以上的諧波消除，進而避免電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作的情況，進而確保電氣設(shè)備高效、正常運行，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2電氣自動化工程節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

在電氣自動化工程中，要想實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)就需要對電氣設(shè)備進行節(jié)能設(shè)計，并注意電氣自動化工程的安裝環(huán)節(jié)，這是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要步驟，也是后續(xù)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。

可以借助配電設(shè)計的優(yōu)化實現(xiàn)電氣自動化工程的節(jié)能效果，在進行設(shè)計時，需要對電力系統(tǒng)自身實用性以及自動化工程運行的需求進行充分的考慮，進而實現(xiàn)配電設(shè)計的優(yōu)化。不僅需要滿足設(shè)備負(fù)荷的容量、可靠性等方面的需求，還需要采取針對性措施，為電氣設(shè)備控制的效果保駕護航，確保設(shè)備可以幫助整個電力系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)可控制、穩(wěn)定靈活以及高效運行。在使用電設(shè)備的要求得到滿足之后，系統(tǒng)的安全保障要求導(dǎo)線的絕緣性能良好，導(dǎo)線的布線距離也要適當(dāng)，這樣在整個系統(tǒng)的運行過程中，不管是配電或者用電設(shè)備都可以實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。最后，還需要做好防雷和接地布置。選擇合理的節(jié)能設(shè)備可以在有效實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的同時，提高整個系統(tǒng)運行的效率，可以借助降低電路的損耗、使負(fù)荷保持均衡、無功補償?shù)仁侄螌崿F(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目標(biāo)。比如，配電設(shè)計需要按照設(shè)計系數(shù)，對符合的機型進行合理的調(diào)整，確保系統(tǒng)的整體效益得到有效提升。

3結(jié)語

綜上所述，在電氣自動化工程中，節(jié)能設(shè)計技術(shù)具有重要的作用，可以使整個電力系統(tǒng)運行的效率大大增加，降低運行能耗，提升效益。因此需要引起相關(guān)人員的重視，不斷對其進行改進與完善，切實發(fā)揮出節(jié)能技術(shù)的作用，進而促進整個行業(yè)的發(fā)展。