電氣自動化中節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

王戩+趙雙龍

摘 要：現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，與此同時，信息技術(shù)也正在飛速地發(fā)展著，因此，電力系統(tǒng)務(wù)必要與時俱進(jìn)，一方面要不斷地提升自動化的程度，另一方面也要大力推廣、普及節(jié)能設(shè)計技術(shù)，并且其將會成為未來的電氣自動化發(fā)展的方向。節(jié)能正逐步成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)中越來越重要的一個目標(biāo)，電氣自動化節(jié)能技術(shù)能夠有效地推動各行各業(yè)的節(jié)能減排。本論文主要敘述電氣工程設(shè)計方法以及電氣自動化中節(jié)能設(shè)計技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能設(shè)計技術(shù)；電氣工程

伴隨世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源越來越大規(guī)模地被應(yīng)用，然而這廣泛的能源使用卻造成了很大的能源浪費(fèi)現(xiàn)象，能源短缺的問題越來越突出，現(xiàn)已經(jīng)成為了世界上各個國家都高度重視的問題了。其中，電力設(shè)計及能源耗費(fèi)也得到了眾多研究人員的重視。因此，人們對于電氣自動化中節(jié)能設(shè)計技術(shù)開始了積極地研究與探索，要求不但要設(shè)計的合理，同時還要滿足客戶的要求，此外，還必須考慮節(jié)能設(shè)計技術(shù)的研究開發(fā)。

1 氣自動化以及節(jié)能技術(shù)的介紹

電氣自動化是電氣信息這個領(lǐng)域里的一個新興學(xué)科，它同工業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ罹o密相關(guān)，在改善勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率及工作效率、降低運(yùn)行的成本等方方面面都起著極大的作用?，F(xiàn)如今，伴隨著綠色革命的不斷興起，當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)在建設(shè)的過程中，節(jié)能儼然已成為一個非常重要的目標(biāo)。然而，要想真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，其重要的推動力是自動化技術(shù)。展望未來，在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，節(jié)能技術(shù)展業(yè)將會占據(jù)主導(dǎo)地位。電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用也將會擁有更加廣闊的發(fā)展空間和前景。

2 電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

（一）降低電能的傳輸消耗

導(dǎo)線里面存在電阻，因此，在傳輸電能的過程中，一定會消耗有功功率。但是線路的電流會保持不變。所以，為了降低在線路上傳輸電能所產(chǎn)生的消耗，就只能想辦法降低導(dǎo)線電阻。我們知道，導(dǎo)線電阻同導(dǎo)線的長度和導(dǎo)線的電導(dǎo)成反比例的關(guān)系，同截面的面積成正比例的關(guān)系。因此，要想降低導(dǎo)線電阻，可從以下幾個方面來著手：

1、在選擇導(dǎo)線的材質(zhì)的時候，盡量選擇具有較小電阻率的，這是一個降低線路上電能消耗的一個辦法；2、縮短導(dǎo)線長度，且在布線的時候要盡量避免產(chǎn)生過多的彎路；3、為了縮短供電距離，可以將變壓器與負(fù)載中心間的距離拉近；4、增大導(dǎo)線橫截面積。選擇那些橫截面積較大的導(dǎo)線，這樣能減低電阻，進(jìn)而降低消耗。

（二）變壓器的選擇

在設(shè)計的過程中，選擇變壓器要著重注意幾下幾個方面：

1、為了降低變壓器的有功功率的消耗，要選擇節(jié)能型的變壓器；2、為了保持三項(xiàng)電電流平衡，要采用單向自動補(bǔ)償設(shè)備。減少負(fù)載的不平衡，從而把變壓器自身損耗減小到最低。

（三）無功補(bǔ)償

在配電設(shè)備里，無功功率占有著相當(dāng)大的容量，這樣會增加線路損耗，并且把電網(wǎng)的電壓降低，同時也會在一定程度上影響到電能質(zhì)量以及電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。無功功率對用戶最直觀的體現(xiàn)是功率因數(shù)偏低。如果功率因數(shù)小于0.9，那么用于需要繳納罰款，這樣做其實(shí)是在無形之中將用戶用電的成本增多了，同時在一定程度上影響了經(jīng)濟(jì)效益。但是，為了無功就地平衡的實(shí)現(xiàn)，可以選擇恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備，增加功率因數(shù)，讓系統(tǒng)的電壓保持穩(wěn)定，提高電能的質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能減耗目的，為提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益提供了支持與保障。

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，如果采取無功功率補(bǔ)償，需要做到以下幾點(diǎn)要求：

1、確定電容器的容量，以自然功率因素和配電電壓容量等參數(shù)為依據(jù)，通過對其計算來得到，如果在補(bǔ)償過程中有諧波的產(chǎn)生，需要串聯(lián)一定數(shù)目的電抗器，以此來濾除線路上產(chǎn)生的諧波；2、為了能夠有效預(yù)防無功倒送、投切震蕩以及過補(bǔ)償，在選擇投切參數(shù)物理量的時候，最好能夠選擇無功功率；3、過去的補(bǔ)償電容里面的循環(huán)投切及等量分組和后期的投切開關(guān)按級投切及按比例分配，這些都沒有辦法達(dá)到理想補(bǔ)償效果?，F(xiàn)如今，正在使用著的模糊投切的效果很不錯，不但跟蹤很準(zhǔn)確，并且調(diào)節(jié)很平滑，適應(yīng)面廣泛。在使用的時候，投切復(fù)合開關(guān)需在低壓時使用，而針孔接觸器需在高壓補(bǔ)償柜里面使用。

（四）有源濾波器

為了有效避免發(fā)生電氣設(shè)備的誤動作，要盡量消除諧波。使用有源濾波器是最有效的消除諧波的方法。誤動作的發(fā)生原因主要是電氣設(shè)備數(shù)量的增多，進(jìn)而諧波也越來越多。但是由于這些諧波同基波在電網(wǎng)阻抗上面發(fā)生了重疊，造成電壓發(fā)生了畸變，進(jìn)一步造成了電氣設(shè)備誤動作?？偟膩碚f，有源濾波器功能如下：反映靈敏；具有優(yōu)異的動態(tài)性能功率使用范圍較寬，能夠達(dá)到理想的無功補(bǔ)償?shù)男Ч?。一般來說，有源濾波器能夠?yàn)V除諧波，這樣就會避免發(fā)生電氣設(shè)備誤動作，進(jìn)而提高電氣設(shè)備運(yùn)行的效率，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3 電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

（一）電氣工程設(shè)計

想要達(dá)到電氣工程節(jié)能的目標(biāo)，最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是設(shè)計電氣設(shè)備以及安裝電氣工程。這一個步驟是為未來的成功使用以及達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)做一個良好的鋪墊。

（二）優(yōu)化配電設(shè)計

電力系統(tǒng)的服務(wù)宗旨是為電氣系統(tǒng)工程設(shè)備給予必要的動力。因此，對于配電設(shè)計的基本要求就是充分考慮電力系統(tǒng)適用性。對于電力系統(tǒng)適用性，一定要達(dá)到用電設(shè)備的可靠性和負(fù)荷容量兩點(diǎn)要求，此外還需要對于電氣設(shè)備控制要求做出一定的保障。

在配電的過程中，不僅要保障用電設(shè)備的基本要求，還要保證電力系統(tǒng)具有可靠性、靈活性、易控性以及穩(wěn)定和高效。此外，還要保證電力系統(tǒng)安全性，為了做到這個要求，規(guī)定導(dǎo)線的絕緣性能必須優(yōu)良，在布線的時候，要控制好導(dǎo)線間的絕緣距離。除此之外，還要保證導(dǎo)線的動態(tài)相對穩(wěn)定，最后一點(diǎn)，要做好接地和防雷的設(shè)施。

（三）提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的效率

選擇節(jié)能設(shè)備是電力系統(tǒng)首要完成的事情，當(dāng)然，這也是為節(jié)能做好基礎(chǔ)和鋪墊。與此同時，電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，為了真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能，還可以采取降低電路的損耗、無功功率補(bǔ)償以及均衡負(fù)荷等方法。舉個例子來說，在進(jìn)行配電設(shè)計的時候，可以通過合理選擇設(shè)計的系數(shù)和合理調(diào)整負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。采取這樣的方法，能夠保證在電力系統(tǒng)運(yùn)行及安裝的過程中，能夠讓設(shè)備運(yùn)行效率和電源綜合利用率都獲得有效的提高，這樣就能夠做到降低電能損耗。

4 總結(jié)

自從進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國就全面展開了節(jié)能經(jīng)濟(jì)，國家也全面推行起了節(jié)能經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。與此同時，還出臺了更加優(yōu)惠的政策來鼓勵企業(yè)展開節(jié)能經(jīng)濟(jì)，對于企業(yè)開發(fā)節(jié)能經(jīng)濟(jì)提供了最大的支持和扶持。當(dāng)前，電氣自動化中節(jié)能技術(shù)尚且處于發(fā)展初級階段，我們一定要站在節(jié)約能源的立場出發(fā)，盡力降低能源的消耗并且避免污染環(huán)境，為使用者提供一個舒適健康的環(huán)境?，F(xiàn)如今，在節(jié)能領(lǐng)域，我國正在努力提升自主創(chuàng)新能力，并且不斷地開發(fā)和研究各種先進(jìn)節(jié)能技術(shù)。在這樣大好的形勢之下，我國的電力自動化的企業(yè)一定要抓住機(jī)遇，敢于挑戰(zhàn)，樹立起節(jié)能的理念，努力研發(fā)各種電氣自動化的技術(shù)及產(chǎn)品，為節(jié)能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮促進(jìn)作用。