電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究

徐　偉（東宇東庵（天津）熱處理系統(tǒng)有限公司,天津　300000）

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電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究

徐偉
（東宇東庵（天津）熱處理系統(tǒng)有限公司,天津300000）

摘 要：近年來，人們生活水平提升速度較快，群眾對(duì)電力的需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，另一方面，各類能源的浪費(fèi)以及耗損問題日益嚴(yán)重，這導(dǎo)致當(dāng)前的電能發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文研究的切入點(diǎn)為電氣自動(dòng)化，并結(jié)合該行業(yè)的節(jié)能技術(shù)展開討論，從而為提升電氣自動(dòng)化的節(jié)能效果提供一定的節(jié)能技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；技術(shù)

0　引言

在電氣信息領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化是最近發(fā)展起來的一門學(xué)科，該項(xiàng)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)、群眾日常生活關(guān)系緊密。尤其是在促進(jìn)生產(chǎn)效率提升，降低生產(chǎn)成本，改善勞動(dòng)環(huán)境等方面作用顯著。隨著綠色工業(yè)革命的發(fā)展，節(jié)能開始得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并成為衡量經(jīng)濟(jì)健康度的重要指標(biāo)。

1　提升電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的重要性

在我國(guó)，社會(huì)對(duì)電能的需求日益增長(zhǎng)，如果不能夠有效的提升電能的利用率，就難以消除我國(guó)電能發(fā)展所面臨的危機(jī)。隨著各種電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各種電氣設(shè)備開始在社會(huì)中得到廣泛應(yīng)用，另外在工業(yè)生產(chǎn)中，同樣各種電氣設(shè)備也在得到廣泛應(yīng)用。如果將電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到各種電氣設(shè)備中，從而提升電氣設(shè)備的節(jié)能效果。進(jìn)而有助于促進(jìn)電能利用率的提升，降低能源的耗損，從而有助于我國(guó)電能危機(jī)的發(fā)展。

2　電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)原則分析

2.1確保安全性

電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)核心雖然是盡可能的提升這項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能效果，但是在設(shè)計(jì)過程中卻不能夠忽視安全性，因?yàn)檫@是確保這些技術(shù)得以推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，只有保障了相關(guān)電氣設(shè)備能夠健康安全運(yùn)行，才能夠更好的應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，并完成相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)。

2.2應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)

目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展極為迅速，很多新的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備被不斷研發(fā)出來并投入使用。因此在進(jìn)行電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重對(duì)當(dāng)前被研發(fā)出來的新技術(shù)要進(jìn)行廣泛關(guān)注和應(yīng)用，同時(shí)要對(duì)當(dāng)前的新技術(shù)進(jìn)展及時(shí)關(guān)注和了解，從而在設(shè)計(jì)中要將這些新技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)成重要的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，進(jìn)而提升節(jié)能效應(yīng)。

2.3保障經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)于電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)必須要緊密結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際來進(jìn)行，不能夠簡(jiǎn)單的應(yīng)用那些具有極高成本的節(jié)能技術(shù)，這不僅會(huì)影響到設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)也不利于這些技術(shù)的推廣，得不到群眾的支持，進(jìn)而難以提升經(jīng)濟(jì)效益。

2.4有力支持環(huán)保

電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)不僅要注重對(duì)能源的節(jié)約，提升能源的使用效率，同時(shí)還需要注重電氣自動(dòng)化工程的整體技術(shù)的提升。所以在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重對(duì)材料的選擇，應(yīng)用具有經(jīng)濟(jì)性、安全性和先進(jìn)性的材料，防范電器產(chǎn)品老化。如果要對(duì)廢棄的電器進(jìn)行處理，需要注重對(duì)污染的控制，確保環(huán)境，促進(jìn)能源利用的可循環(huán)。

2.5支持可持續(xù)發(fā)展

當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)將能源節(jié)約型和環(huán)保型發(fā)展作為我國(guó)社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略，在這個(gè)環(huán)境下，電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)必須要以此為綱領(lǐng)，一方面要提升節(jié)能減排的力度，另一方面要從長(zhǎng)期角度進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3　電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

（1）削弱傳輸耗損規(guī)模。電力在傳遞時(shí)，因?yàn)楝F(xiàn)有的銅質(zhì)導(dǎo)線還存在著一定的電阻，這就必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的功率耗損。通常電能的傳輸需要將電流維持一定值，那么想要削弱傳輸耗損就需要降低導(dǎo)線的電阻。電阻大小和導(dǎo)線截面大小成反比，和電導(dǎo)以及導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比。那么降低電阻的措施就可以基于以下幾點(diǎn)進(jìn)行：第一，選用電導(dǎo)率更小的線材，這能在來回電路上削弱電能的耗損。第二，優(yōu)化布局，減小線路長(zhǎng)度。在布線時(shí)，盡可能走直線，從而減小線路的長(zhǎng)度。第三，負(fù)荷點(diǎn)和變壓器之間的距離要盡可能的小，這能有效降低供電直線距離。第四，適當(dāng)增大導(dǎo)線的截面積。如果經(jīng)濟(jì)成本、布線需求都諸多條件都滿足的背景下，盡可能選擇截面積更大的導(dǎo)線，這能顯著降低導(dǎo)線電阻，提升節(jié)能效果。

（2）科學(xué)選擇變壓器。通常，在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于變壓器的選擇需要結(jié)合以下要求進(jìn)行：第一，選用具有節(jié)能功能的變壓器，這能有效消除變壓器自身的電能耗損。第二，應(yīng)用單相自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，使得變壓器能夠保持電流平衡的同時(shí)，也能夠降低自身的能量耗損。第三，運(yùn)用三相四線制供電技術(shù)，將單相用電設(shè)備和單相電源進(jìn)行對(duì)接，這可有效消除負(fù)載不均的問題。

（3）無功補(bǔ)償。電氣自動(dòng)化體系電路中，供電設(shè)備中的無功功率會(huì)消耗不小的能量，進(jìn)而導(dǎo)致電壓降低，線路耗損增加，對(duì)電能質(zhì)量以及電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都具有顯著影響。所以為了有效減低耗損，提升無功平衡度，就需要應(yīng)用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備，進(jìn)而起到促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重利益。無功補(bǔ)償設(shè)備必須要滿足下面的要求：第一，運(yùn)用電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，該裝置的容量需要通過分析電路系統(tǒng)的參數(shù)來確定，這些參數(shù)主要包括目標(biāo)功率因素、負(fù)荷以及配電電壓容量等。第二，為了提升補(bǔ)償效果，這些補(bǔ)償設(shè)備需要具備模糊投切功能，具體包括可跟蹤、可調(diào)節(jié)，可適應(yīng)這幾點(diǎn)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的補(bǔ)償電容裝置主要運(yùn)用的是投切開關(guān)、分擔(dān)模式，或者按照編碼或者比例進(jìn)行分配的方式進(jìn)行補(bǔ)償，這種模式的補(bǔ)償效果難以達(dá)到最佳。第三，應(yīng)用無功功率當(dāng)成投切的參數(shù)物理量，這可有效規(guī)避投切振蕩和無功倒送等問題，另外這些無功補(bǔ)償裝置應(yīng)該進(jìn)行就地補(bǔ)償和安裝，最大限度降低武功傳輸，提升節(jié)能效果。

（4）應(yīng)用有源濾波器。為了規(guī)避在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的電器設(shè)備存在誤操作，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生眾多諧波，進(jìn)而增強(qiáng)電能的耗損。因此在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以增設(shè)有源濾波器，就能夠有效的消除這些諧波的影響。通常而言，有源濾波的性能主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，具有顯著高效的動(dòng)態(tài)性能；第二，反應(yīng)速度快；第三，能夠有效拓展功率范圍，進(jìn)而提升無功補(bǔ)償?shù)男ЧＭǔＳ性礊V波器主要過濾電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中所產(chǎn)生的諧波，這樣就能夠讓一些誤操作問題得以消除，有效提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定和運(yùn)行效率，有效提升節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.169