淺談電氣自動化的節(jié)能設計技術

張瑜

摘要：隨著我國社會建設的全面發(fā)展，無論是國家運行和企業(yè)發(fā)展，還是生活需求和娛樂休閑，對于電力能源的需求每日都在快速增長，這就導致我國電力能源的供應系統(tǒng)很容易出現(xiàn)超負荷運行狀態(tài)，繼而導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，不僅嚴重影響到社會的持續(xù)發(fā)展，在也很容易導致安全事故影響到我國人民的生活安全，為此就必須要加強電氣自動化的節(jié)能設計，有效提高電力系統(tǒng)的節(jié)能水平，使電力系統(tǒng)能夠處于一個安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，從而為我國社會發(fā)展提供良好的電力供應環(huán)境。

關鍵詞：電氣自動化；節(jié)能設計

近幾年，節(jié)能理念在我國各個行業(yè)得到了廣泛的應用和推廣，不僅有效降低了電力能源的浪費現(xiàn)象，也使得我國電力能源的供應緊張問題得到有效減緩。然而在時代發(fā)展下，節(jié)能已經(jīng)成為我國發(fā)展的重要方向，這不僅有助于我國社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，對于我國生態(tài)環(huán)境的保護也能夠起到較高的影響作用。因此，電氣自動化領域的工作人員應充分認識到節(jié)能設計的重要性，不僅要確保電力能源的供應安全和可靠性，也要進一步提高供電工程的社會效益和生產(chǎn)效益。同時，為保證電氣自動化的節(jié)能設計具有合理性、科學性及全面性，設計人員應深入研究電氣自動化的現(xiàn)狀問題，明確電力能源的節(jié)能方向，從而根據(jù)實際情況制定科學合理的電氣自動化節(jié)能設計，有效降低電力能源的浪費和消耗，為我國人民提供更好的電力供應環(huán)境。

1.電氣自動化節(jié)能設計的基本原則

1.1節(jié)能性

節(jié)能性作為電氣自動化節(jié)能設計的核心目標，設計人員必須要從多方面考慮到電力節(jié)能的可控空間，為此就要詳細了解電力系統(tǒng)的組成結構，詳細了解電力系統(tǒng)各部位的運行原理，對于線路電耗、設備電耗以及生產(chǎn)水平也要著重考慮，并做好資料記錄和整體評價，以此為電氣自動化的節(jié)能性設計提供信息基礎[1]。在電氣自動化的節(jié)能設計過程中，設計人員應嚴格遵循節(jié)能性原則，從電力設備、線路設施、組成結構以及整體規(guī)劃等各方面提高節(jié)能效果，即使在面對建設成本增高的時候，在可允許的范圍下也應嚴格遵循節(jié)能性原則，以此確保電力系統(tǒng)在長期運行過程中具有良好的節(jié)能效益。

1.2安全性

安全性是每一個工程都要嚴格遵循的基本原則，若是無法保證工程的安全性，不僅會造成龐大的經(jīng)濟損失，也會直接威脅到群眾的生命安全，這對于企業(yè)發(fā)展是極其不利的。在進行電氣自動化的節(jié)能設計中，設計人員應從電力設備、電纜絕緣以及操作行為上去考慮電力工程的安全性。首先，設計人員必須要保證電力設備的完整性，防止電力設備在存儲和運輸階段出現(xiàn)表面破裂等不利狀況，以此確保電力設備的安全運行[2]。其次，設計人員必須要保證電力線纜的表面完整性，對于各個線路接口的絕緣情況也要詳細檢查，這不僅是確保電力系統(tǒng)安全運行的重要因素，也是有效減少電力損耗的重要途徑。最后，設計人員必須規(guī)范工作人員的操作行為，使其能夠按照工作流程做好各個階段的維護工作和運行操作，避免在操作行為上出現(xiàn)安全問題。

2.電氣自動化的節(jié)能設計技術

2.1合理選擇變壓器

變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，不僅影響著電力能源的供應效率，也直接影響著整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，所以在進行電氣自動化設計過程中，設計人員應選擇具有節(jié)能性能的變壓器。首先，設計人員應根據(jù)材料問題選擇不同的變壓器，一般變壓器的構成材料都會包含鋼材、硅鋼片、絕緣子以及銅線等等，這些材料的合理選擇將直接影響到變壓器的型材損耗情況。在選擇材料的過程中，應在保證電力系統(tǒng)的運行條件下選擇運行介質(zhì)和材料，例如在配電線路和配電柜的設計環(huán)節(jié)中，可以選擇銅質(zhì)材料，以此降低變壓器的電能損耗。其次，在我國科學技術的發(fā)展下，許多新型的變壓器設備不斷涌現(xiàn)，早期的變壓器受到技術限制存在著較高的能耗問題，所以在變壓器的選擇中應積極采用新型的節(jié)能變壓器，即使在面對成本增加的情況下，考慮到電力系統(tǒng)是處于長期的高強度運行，也應積極選擇新的設備產(chǎn)品，以此提高電力系統(tǒng)運行的整體經(jīng)濟效益。最后，設計人員應合理設置變壓器的安裝設置，盡可能將變壓器設置在電力負荷承擔最多的位置，通過減少電纜長度實現(xiàn)電力節(jié)能的效果，在一定程度上也能夠為電力系統(tǒng)的維護管理提供便利條件。

2.2無功補償

在電氣自動化的節(jié)能設計中，設計人員應充分認識到無功功率是造成線路損耗的重要因素，不僅降低了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，也嚴重影響著電網(wǎng)的運行質(zhì)量和運行效率。因此，設計人員應合理選擇無功補償設備，以此實現(xiàn)無功功率的就地平衡，從而有效降低電能損耗，有效提高社會效益。在選擇無功補償設備的過程中，設計人員應根據(jù)功率因素、運行負荷以及配電電壓的容量等多項參數(shù)進行綜合計算，以此確定電容器的容量。同時，為了有效提高無功補償效果，設計人員應針對傳統(tǒng)補償電容組的電容器分配方式、分擔方式、配置方式及投切方式進行深入研究和選擇，例如在投切方式的選擇中，設計人員可以選擇具有適應面廣、調(diào)節(jié)平滑及跟蹤準確的一體化投切方式[3]。此外，為避免無功倒送和投切振蕩等不利問題，設計人員應考慮將無功功率設為投切參數(shù)物理量，從而有效提高無功補償?shù)恼w水平。

2.3采用有源濾波器

通常在電力系統(tǒng)的運出過程中，常常會受到諧波影響造成電氣設備的誤動現(xiàn)象，在這種情況下就要考慮采用有源濾波器，從而有效改善諧波問題。就目前來看，當電力系統(tǒng)中的電氣設備數(shù)量越來越多，其產(chǎn)生的諧波問題也會越來越嚴重，而電網(wǎng)阻抗的諧波電壓和基波電壓出現(xiàn)重疊現(xiàn)象的時候就會造成電壓畸形，最終就導致電氣設備的誤動現(xiàn)象[4]。而有源濾波器作為解決諧波的重要手段，這種設備具有較高的反應性和動態(tài)性，一旦電氣設備在運行過程產(chǎn)生諧波，有源濾波器就會直接對諧波進行過濾，使電氣設備不再受到諧波的影響，有效提高了電氣設備的運行效率，不僅在某種程度上實現(xiàn)了節(jié)能作用，對于無功補償也起到了很好的促進作用。

2.4減少電能傳輸損耗

一般在電能傳輸?shù)倪^程中都會存在著有功功率的損耗情況，但是電能傳輸本就是在確保符合用電需求的情況下進行的，所以線路電流并不具備可控性，這種需要從導線電阻的問題上去考慮電力節(jié)能。一般導線電阻和導線截面積優(yōu)是成為反比的，而電導和導線的長度成為正比，在這種情況下想要減少導線的電阻就要從導線的材質(zhì)、長度和橫截面積進行分析和設計。就導線材質(zhì)方面來說，設計人員可以選擇電導率比較小的電導材質(zhì)，以此降低電能傳輸過程中的損耗。就導線長度來說，設計人員應盡可能減少線路長度，使導線的布置能夠盡量呈直線，通過減少電能傳輸?shù)木嚯x實現(xiàn)電能損耗的減少[5]。就導線橫截面積來說，在條件允許的情況下，設計人員應盡可能增加導線的橫截面積，通過減少導線電阻實現(xiàn)電能損耗的控制，從多方面提高電氣自動化的節(jié)能水平。

3.結語

綜上所述，隨著我國對電力能源的需求日益增大，考慮到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和維護管理，加強電氣自動化的節(jié)能設計，提高電力系統(tǒng)的節(jié)能水平是促進電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要手段。

參考文獻：

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[2]張琰明.淺析電氣自動化的節(jié)能設計技術[J].山東工業(yè)技術，2015，19：174-175.

[3]劉建，陳可夫.電氣自動化的節(jié)能設計技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2015，33：144.

[4]張芷瑞.關于電氣自動化的節(jié)能設計技術的探討[J].電子技術與軟件工程，2015，22：156.

[5]李芳，樊長飛，屈建平，武俠.試論電氣自動化的節(jié)能設計技術[J].山東工業(yè)技術，2016，23：71.endprint