電氣自動化中的節(jié)能技術使用探析

周濤

摘 要 伴隨著信息技術的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)開始不斷向自動化發(fā)展，并且在電氣自動化基礎上漸漸應用相關的節(jié)能技術。電氣自動化的應用領域變得更加廣闊。人們的需求隨著電氣自動化技術的進步也在不斷提升，變得更加注重建筑的舒適性與安全性，同時進行節(jié)能設計，從而實現(xiàn)綠色環(huán)保。住宅的節(jié)能與綠色環(huán)保是未來建筑發(fā)展的重要趨勢。本篇文章對電氣自動化中的節(jié)能設計進行分析，并且對電氣自動化節(jié)能技術的應用做出了探討，希望具有一定的參考價值。

關鍵詞 電氣自動化 節(jié)能技術 運用 分析

中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A

1電氣自動化的系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，針對電氣自動化進行研究可以發(fā)現(xiàn)，負序、無功與諧波等是電氣系統(tǒng)中存在的主要問題，國內(nèi)外雖然已有相應的研究成果，但我們國家作為人口大國，變電所電氣自動化的應用壓力會更大，非線性的不可控問題更加嚴重。另外，電氣的自動化系統(tǒng)一定要保證供電的安全與可靠，還要保證其可以帶來良好的經(jīng)濟與社會效益。所以，為了對諧波進行有效消除，從節(jié)能方向做出考慮，電氣自動化應該從無功補償、電力濾波器及變壓器等相關技術入手，對節(jié)能技術在電氣自動化中的應用做出分析與探討。

2電氣系統(tǒng)的設計

首先，電氣系統(tǒng)的設計可以有效提升其運行效率，在電氣系統(tǒng)中運用節(jié)能設備，從選擇設備初期就為電氣系統(tǒng)奠定良好基礎。此外，可以運用均衡負荷、補償無功以及減少電路損耗等，使電氣系統(tǒng)在運行中實現(xiàn)節(jié)能目的；其次，電力系統(tǒng)可以為相關用電設備提供必要動力。在進行配電設計過程中，需要把電力系統(tǒng)的適用性充分考慮進去。需要滿足用電設備的負荷容量及可靠性要求。在配電過程中，除了符合用電及電氣設備的相應要求外，還要確保電力系統(tǒng)的靈活、穩(wěn)定、高效與容易控制等。在配電設計過程中充分考慮到電力系統(tǒng)的安全性。具體操作可以從保障導線良好的絕緣性，確保走線時各個導線之間絕緣距離合適等入手。

3節(jié)能技術在電氣自動化中的應用

3.1無功補償

在電力系統(tǒng)的供配電設備中有很大一部分的無功功率產(chǎn)生，從而增加了對線路產(chǎn)生的損耗，使電網(wǎng)電壓下降，對電能質(zhì)量與電網(wǎng)運行產(chǎn)生不良影響。一般用戶的無功功率其表現(xiàn)是功率的因數(shù)較低，在功率因數(shù)不超過0.9時，用戶會給供電部門繳納相應罰款，無形中增大了用戶的用電成本，導致經(jīng)濟效益下降。這種情況下如果選擇適當?shù)臒o功補償相關設備，才會形成無功平衡，提升功率的因數(shù)，繼而達到節(jié)能減耗、穩(wěn)定電壓與提升電能整體質(zhì)量的目的，從而提升相應的經(jīng)濟效益與社會效益。如：在運用無功補償?shù)脑O備時，確定電容器的容量應該結合配電電壓的負荷、容量及三相電壓平衡度、目標的功率因數(shù)以及電容器的容量參數(shù)等。而如果在補償處發(fā)生了諧波需要進行一定量電抗器的串聯(lián)，對線路上的諧波進行有效濾除。

3.2降低電能在線路上的傳輸損耗

電能在傳輸時因為導線上有電阻而發(fā)生有功的功率損耗，但線路的電流是無法改變的。想使線路上的電能損耗變小，就只有對導線電阻進行有效減少。減少導線電阻可以從幾方面著手：選擇電導率比較小的材質(zhì)作為導線；把導線長度進行有效減小，在布線時讓導線走直路防止走更多彎路，從而減少導線的相應長度，以有效減少電能在來回電路上產(chǎn)生的損失；變壓器應盡量接近相應的負荷中心，繼而減小相關的供電距離；增大導線橫截面積；在允許的條件下，盡可能選用橫截面積比較大的導線，繼而運用減小電阻的方式把損耗減少。

3.3選擇相應的節(jié)能設備

除了在電氣自動化的系統(tǒng)中運用節(jié)能技術，還可以選擇新型的節(jié)能設備，通過節(jié)能變壓器以有效減少運行當中的銅損與鐵損；電動機運用變頻電機與變頻器。在設計時注意高次的諧波可以引起電的機定子銅耗、鐵耗、轉子銅耗與附加的損耗等，最顯著的要屬轉子銅耗。異步的電動機是用接近基波頻率對應同步轉速進行旋轉的，高次諧波的電壓用比較大的轉差對轉子導條進行切割，會導致更大的轉子損耗產(chǎn)生。此外，還要對因集膚效應產(chǎn)生的相應附加銅耗進行充分考慮。這些損耗會使電動機發(fā)生額外發(fā)熱，降低效率，減小相應的輸出功率。因此，運用節(jié)能電機可以很大程度上降低電動機的鐵耗、銅耗與其他附加的損耗等。

3.4濾波器

電力系統(tǒng)擁有一些設備與負荷的非線性特性，也就是所加電壓和產(chǎn)生電流成不了線性的關系而構成波形畸變。這些設備或者負荷在進行傳遞、交換與吸收系統(tǒng)的發(fā)電機，供給基礎能量同時，把一部分基波能量向諧波能量進行轉換，給系統(tǒng)倒送出大量高次諧波，讓電力系統(tǒng)電能質(zhì)量降低。諧波對電網(wǎng)會產(chǎn)生如下影響：諧波對于變壓器與旋轉設備其危害是增大損耗與發(fā)熱，使其振動出現(xiàn)噪聲，發(fā)生機械損壞與金屬疲勞，還會引發(fā)附加的損耗；諧波可以使得系統(tǒng)電容、電感產(chǎn)生諧振，讓諧波產(chǎn)生放大現(xiàn)象，使諧波的電壓升高、電流增大，從而引發(fā)繼電保護與自動裝置的誤動現(xiàn)象，從而對系統(tǒng)設備產(chǎn)生損壞，引發(fā)系統(tǒng)事故，對電力系統(tǒng)的安全運行產(chǎn)生威脅。同時，諧波還會對通信設備產(chǎn)生干擾作用，增大電力系統(tǒng)的功率損耗，使得無功的補償設備無法正常運行，為用戶與系統(tǒng)帶來很大損害。

為了防止諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生危害，需要對諧波進行有效消除。對電網(wǎng)的諧波進行限制的主要措施包括：加裝交流的濾波器與有源電力的濾波器；增加相關換流裝置脈動數(shù)；強化諧波的管理，當前有效消除諧波最好方法就是運用有源的濾波器，其擁有很多的特性。

3.5其他節(jié)能技術

在電氣自動化中還要大力推行水力、風力及太陽能等光伏電技術等，提升自然能源的利用率，節(jié)約相應的社會資源。照明在整體用電中占很大一部分。所以，應用光色好、具有優(yōu)異顯色性能、發(fā)光率高等高效光源作為照明光源是更好的選擇。

4結語

電力自動化中節(jié)能技術的應用是針對電力系統(tǒng)進行的革新，在安全環(huán)保與降耗節(jié)能方面擁有無法替代的重要作用。要想做好電氣自動化的相應節(jié)能工作，需要從工程設計至最后安裝竣工進行節(jié)能技術的全面考慮。同時，還要使節(jié)能技術在電氣自動化中的效果更充分地發(fā)揮出來。伴隨著社會的不斷進步與發(fā)展，節(jié)能技術在電氣自動化中正處在發(fā)展階段，未來的節(jié)能技術研究將會擁有更廣闊地發(fā)展前景，相關的節(jié)能技術會朝著更好的方向進行發(fā)展。

參考文獻

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