試論電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

李洪光

摘要：國民經(jīng)濟(jì)體系的不斷崛起帶動了國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，使得社會各行各業(yè)對電力資源的需求不斷上升，不難看出電氣自動化工程取得了進(jìn)展。在電氣自動化工程中，節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用是社會可持續(xù)發(fā)展的需要，也是各行各業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的核心。為此，本文基于此，重點闡述了電氣自動化技術(shù)的概念及其自身特點。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)和思考電氣自動化工程中需要應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)，最終實現(xiàn)節(jié)能和生活水平的持續(xù)改善的目標(biāo)。

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

前言：傳統(tǒng)能源的日益枯竭引起了全人類對能源工業(yè)可持續(xù)性和環(huán)境友好性的持續(xù)關(guān)注。雖然我國社會經(jīng)濟(jì)長期保持穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢，但社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的能源浪費問題已引起社會各界的廣泛關(guān)注。隨著社會各界對節(jié)能環(huán)保問題的日益重視，在電氣自動化工程中推廣應(yīng)用節(jié)能設(shè)計，就是要徹底解決困擾我國社會經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展的能源浪費問題。節(jié)能設(shè)計涉及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個領(lǐng)域，加大節(jié)能設(shè)計在電氣自動化工程中的應(yīng)用研究，不僅為提高人民生活水平提供了有力的支撐，同時也實現(xiàn)了有效緩解能源浪費給社會帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力。

1.節(jié)能技術(shù)內(nèi)容和電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計準(zhǔn)則

1.1節(jié)能技術(shù)內(nèi)容

在設(shè)計電氣自動化方案時，設(shè)計者必須優(yōu)化設(shè)計方案，完善電氣自動化工程設(shè)計體系，以提高電氣節(jié)能水平和效果。這一目標(biāo)的實現(xiàn)，不僅要求設(shè)計人員對關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的分析研究，而且要充分重視電氣設(shè)備安裝與運行的協(xié)調(diào)，以穩(wěn)步提高電氣自動化工程的效益，達(dá)到促進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能效果穩(wěn)步提高的目的。高效節(jié)能技術(shù)在電氣自動化設(shè)計中的應(yīng)用是滿足當(dāng)前電氣自動化工程發(fā)展要求的關(guān)鍵。在設(shè)計電氣自動化工程時，設(shè)計者必須優(yōu)化配電設(shè)計，以保證設(shè)計的節(jié)能性和系統(tǒng)運行的適應(yīng)性，為電氣自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行打下良好的基礎(chǔ)。優(yōu)化改進(jìn)電氣節(jié)能設(shè)備是促進(jìn)有效提高電氣設(shè)備運行效率的重要手段。設(shè)計人員在選擇節(jié)能設(shè)備時，必須嚴(yán)格按照電氣自動化工程的實際運行情況，選擇符合要求的節(jié)能設(shè)備，同時對節(jié)能設(shè)備進(jìn)行性能分析，以保證用電負(fù)荷的均勻性，減少用電運行自動化設(shè)備。在進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要建立在國家相關(guān)的電氣設(shè)計規(guī)范與法律標(biāo)準(zhǔn)之上。

1.2電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計準(zhǔn)則

設(shè)計人員必須在安全應(yīng)用原則的指導(dǎo)下，合理運用電氣自動化技術(shù)中的節(jié)能設(shè)計方法?？梢哉f，只有在保證企業(yè)整體經(jīng)營效益和實力的前提下，才能保證企業(yè)的整體效益和實力。基于此，設(shè)計師在設(shè)計節(jié)能設(shè)計時，不能為了降低能耗而忽視產(chǎn)品本身的質(zhì)量。在保證產(chǎn)品生產(chǎn)和使用安排的基礎(chǔ)上，合理使用節(jié)能設(shè)計，保證電氣自動化系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行，促進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能效果的不斷提高。在電氣自動化技術(shù)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計方法的最終目的是使電氣自動化系統(tǒng)在實際運行中的能耗最小化。換言之，設(shè)計者必須在保證節(jié)能設(shè)計合理有效的前提下，減少系統(tǒng)運行的能源浪費，促進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)的能效和經(jīng)濟(jì)效益的不斷提高。設(shè)計人員在電氣自動化技術(shù)中運用節(jié)能設(shè)計時，必須將環(huán)保意識與電氣自動化節(jié)能設(shè)計緊密結(jié)合起來，合理改進(jìn)和完善電氣自動化技術(shù)所用的材料和工藝，并有效提高電氣自動化技術(shù)的節(jié)能效果，充分發(fā)揮電氣的作用。自動化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、實用性和安全性，促進(jìn)了企事業(yè)單位經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的全面提高。為了使電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中的能耗和浪費最小化，設(shè)計者必須在電氣自動化技術(shù)中合理運用節(jié)能設(shè)計方法。為了體現(xiàn)電氣自動化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益，許多設(shè)計人員在電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計過程中采用了替代設(shè)計資料的方法。雖然這種方法有助于提高節(jié)能設(shè)計的效果，但由于設(shè)計材料的替代，這將會引起的設(shè)備業(yè)績下滑，給企事業(yè)單位帶來了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計人員在電氣自動化技術(shù)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計方法時，必須充分考慮企事業(yè)單位的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)實力，合理開展節(jié)能電氣自動化技術(shù)設(shè)計。

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

2.1合理選取變壓器

電氣自動化工程設(shè)計人員應(yīng)從三個方面選擇變壓器：變壓器材料、銅材料和節(jié)能變壓器。首先，變壓器的材料。堅持節(jié)約、綠色、環(huán)保的理念，優(yōu)化選擇變壓器制造材料。在設(shè)計階段，硅鋼片、銅片和絕緣材料可以相互結(jié)合，在保持變壓器最大性能的同時，達(dá)到優(yōu)異的節(jié)能效果。二是銅材料的選擇。銅材料是一種非常適合節(jié)能電氣工程應(yīng)用的材料。銅材料在變壓器節(jié)能設(shè)計中起著不可替代的作用。因此，在電氣柜的設(shè)計中，應(yīng)采用銅材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅材料，以減少變壓器空載運行時的能量損失和節(jié)能。最后，節(jié)能變壓器。在科學(xué)技術(shù)的推動下，電力開發(fā)市場上出現(xiàn)了許多專用節(jié)能變壓器。因此，在開展電氣自動化工程設(shè)計工作時，應(yīng)優(yōu)先選用節(jié)能型變壓器。目前市場上廣泛使用的S10或S11型節(jié)能變壓器綜合了普通變壓器的優(yōu)點，節(jié)能效果很強(qiáng)。另外，在節(jié)能變壓器的應(yīng)用中，要保證接線方式的正確性，使其充分發(fā)揮應(yīng)有的作用;盡量避免變壓器長期過載運行，防止能源浪費和變壓器損耗。在節(jié)能設(shè)計過程中合理選擇和使用變壓器，不僅有助于降低變壓器的有功和無功損耗，而且變壓器的運行負(fù)荷率在最佳經(jīng)濟(jì)運行范圍內(nèi)。

2.2降低傳輸損耗，提升功率因數(shù)

任何類型的電纜都會有電阻。由于電纜中存在電阻，這意味著在實際傳輸過程中，由于電阻的大小，功率不可避免地會有不同程度的損耗。為了有效地提高電纜的傳輸效率，設(shè)計者必須從降低電纜電阻入手。在電能傳輸過程中，由于導(dǎo)線電阻的影響，通常會出現(xiàn)相應(yīng)的磨損，即線損。此時，需要有效控制線損，這是保持電能節(jié)約的關(guān)鍵。對于電氣設(shè)計人員，有必要采取相應(yīng)措施降低導(dǎo)線電阻。首先，在選擇導(dǎo)線時，要從性能的角度考慮。選用傳輸功率大的電線電纜，以減少電力傳輸過程中的損耗。其次，合理選擇輸電架設(shè)線路。線路敷設(shè)時，應(yīng)盡量平直敷設(shè)，以縮短導(dǎo)線的輻射長度。再次，應(yīng)選擇變壓器靠近集中負(fù)荷的工作區(qū)域，以縮短電源的運行距離。最后，選用截面較大的電線電纜，降低線路電阻，達(dá)到節(jié)能效果。對于電氣設(shè)備的節(jié)能，功率因數(shù)是一個非常重要的參考數(shù)據(jù)。功率因數(shù)的提高可以有效地提高電力運行系統(tǒng)中電能的轉(zhuǎn)換效率，從而減少電能浪費。首先，工作人員可以采取有針對性的措施，提高用戶的用電負(fù)荷率。在滿足系統(tǒng)運行要求的情況下，選用基數(shù)小的電氣設(shè)備，利用其運行時轉(zhuǎn)矩大的特點產(chǎn)生較大的電流，提高工作效率，減少能效損失，達(dá)到節(jié)能的目的。其次，在電力低壓運行系統(tǒng)中可安裝具有實時自動補(bǔ)償功能的電容器柜，可將無功補(bǔ)償量減少到變壓器的1/3，在保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，有效地達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)語：

在開展電氣自動化工程節(jié)能設(shè)計時，要根據(jù)企事業(yè)單位發(fā)展的實際情況，從變壓器的選用入手，制定切實可行的措施，及時改善和調(diào)整電氣自動化系統(tǒng)運行中的資源浪費?；诖?，根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展形勢，可持續(xù)發(fā)展的理念隨著當(dāng)今社會各行各業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展而全面深化，對社會產(chǎn)生了積極影響。電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計逐漸成為社會關(guān)注的焦點。為此，要求電力部門以電力系統(tǒng)的實際運行為基準(zhǔn)，從不同方面進(jìn)行分析，以有效節(jié)約電能。設(shè)計工作，進(jìn)而實現(xiàn)有效降低電能損耗，不斷提升企業(yè)競爭力。

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