電氣自動化工程及其節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用

魏然

摘 要：電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)關(guān)系著人們的生活和工作，其具有很廣泛的應(yīng)用范圍。作為電氣工程中的重要部分，電氣自動化工程節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為熱點關(guān)注問題。電氣自動化領(lǐng)域的從業(yè)人員來講， 不僅要保證供電的安全性與可靠性， 還要努力使整個供電工程同時具有良好的生產(chǎn)效益與社會效益。本文主要對電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的相關(guān)問題進行了探討。

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

前言：

工業(yè)化進程的加快，使得社會對于電力的需求不斷增加，電氣自動化工程得到了前所未有的發(fā)展。那么探究電氣自動化的節(jié)能設(shè)計就變得尤為重要，它可以減少能源的浪費，供電和輸電系統(tǒng)也可以避免癱瘓的現(xiàn)象出現(xiàn)，最終可以為人們提供良好的生活環(huán)境。

一、電氣自動化節(jié)能設(shè)計的重要性

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化工程與人們的日常生活之間的關(guān)系越來越緊密，在社會中也具有十分重要的地位，在我國社會中也越來越得到人們的關(guān)注和推廣。電氣節(jié)能自動控制系統(tǒng)具有根據(jù)外界信號要求可接通或斷開電路，改變參數(shù)，實現(xiàn)對電路或?qū)Ψ请妳?shù)的控制設(shè)備。主要體現(xiàn)在：對直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視；對發(fā)電機組和保安電源控制和操作；對變壓器控制和操作；對于38OV低壓廠進行監(jiān)視和操作；對啟動、滅磁操作、控制方式切換；對發(fā)變組動磁變壓器保護控制等功能。一方面電氣自動化的節(jié)能設(shè)計可以緩解我國能源短缺的問題，在很大程度上減少了我國能源的消耗。電氣自動化節(jié)能的設(shè)計，會減少電能源的浪費，能夠為居民提供更穩(wěn)定的電力，還能使企業(yè)中各種電氣設(shè)備運行更加的可靠，將工作效率大大的提高，降低對能源的消耗，降低了企業(yè)運行的成本，使經(jīng)濟效益增加。因此，分析電氣自動化節(jié)能技術(shù)就變得尤為重要。他不僅可以預(yù)防供電和輸電系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，節(jié)約資源，而且也可以為人們提供和諧、健康的生活環(huán)境。另外，在各個企業(yè)中，電氣自動化節(jié)能系統(tǒng)可以提高工作效率，可以使電氣設(shè)備安全的運行，還能減少能源的消耗，從而企業(yè)可以從中獲得更大的利益。

二、電氣自動化節(jié)能設(shè)計原則

1安全性

節(jié)約能源的工作要在電氣設(shè)施設(shè)備完好， 生產(chǎn)順利運行的基礎(chǔ)上進行。對于規(guī)范中所要求的，在節(jié)能設(shè)計中都要進行判斷和分析，以便電氣自動化的節(jié)能設(shè)計具備節(jié)能的功效，并且符合規(guī)范中的要求。作為電氣工程設(shè)計中的首要原則，安全性原則就是使設(shè)計者要有長遠的目光，能夠運用全面的觀點看問題，不僅要重視節(jié)約能源，還要重視電氣設(shè)備的安全性以及其運行過程中的安穩(wěn)型，以確保電氣工程自動化的運營生產(chǎn)能夠順利進行。

2先進性

在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展下，在進行電氣自動化節(jié)能設(shè)計相關(guān)工作的過程中，必須關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用，利用最前沿的設(shè)備與技術(shù)確保設(shè)計工作的先進性，提升電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能成效。以確保電氣節(jié)能技術(shù)總能走在這個行業(yè)，以確保電氣自動化工程的節(jié)能效果最大化。

3環(huán)保性

電氣自動化節(jié)能的主要目的，是為了提高能源利用的效率，達到節(jié)能、提高企業(yè)綜合效益。關(guān)注電氣自動化節(jié)能設(shè)計的經(jīng)濟型，進而獲得設(shè)計的最佳效果，從而確保節(jié)能相關(guān)工作的正常開展。因此，在節(jié)能設(shè)計中，節(jié)能材料的選擇尤為重要，好的節(jié)能材料可以保證環(huán)保性和安全性以及實用性，盡可能減少對于環(huán)境的污染和破壞。

三、 電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

1減少能源消耗和損失

進行節(jié)能設(shè)計的最主要目的是減少能源的浪費和消耗，最終減輕電網(wǎng)的負擔(dān)。電能傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生熱能，但也消耗能量，根本的解決方案是減少電阻。首先，應(yīng)該選擇合適的導(dǎo)線作為電線， 加強新材料的應(yīng)用水平。 其次要想辦法減少導(dǎo)線的長度，在進行排線時，最好盡量是排直線，少排彎曲線，從而縮短電線的長度。同時， 也要讓變壓器盡量的接近用電區(qū)，能夠減少供電距離。要盡量增加導(dǎo)線的截面積， 盡量選擇橫截面積大的導(dǎo)線， 減少電阻的消耗。

2選用無功補償設(shè)備

在所有的配電設(shè)備中，無功功率會有非常大的容量，如果不采取處理措施，會增加線路的損耗。想要實現(xiàn)無功功率平衡，就必須使用無功補償設(shè)備。在原有基礎(chǔ)上增加功率的因數(shù)，保證系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性。應(yīng)用無功補償設(shè)備后，電能質(zhì)量就恢復(fù)到初始水平，以節(jié)能減耗。在使用無功補償設(shè)備時，一定要滿足下列要求。在選用設(shè)備時主要遵循以下幾個方面：一是要根據(jù)參數(shù)來選擇。選用設(shè)備時要看好參數(shù)，例如容量或電壓的負荷等。第二是選擇時要結(jié)合電網(wǎng)的實際情況。除了注意參數(shù)，就要結(jié)合電網(wǎng)的運行狀況，所以要對補償線路以及負荷情況有充分的了解，大負荷要對應(yīng)選擇動態(tài)補償線路，相應(yīng)的小負荷要選擇靜態(tài)補償線路，這樣一來可以起到很好的節(jié)能效果。第三是投切方式的選擇。在選擇設(shè)備時，一定要拋棄以往的滯后模式，要選擇準確系數(shù)比較高的、適用相對廣泛的投切方式。最后要就地安裝設(shè)備。這樣做的目的是取得更好的補償作用，減少能耗。

3科學(xué)選擇變壓器

作為電氣自動化的重要組成部分， 變壓器主要負責(zé)電壓、電流以及功率的轉(zhuǎn)換， 因此也是電氣自動化工程中的耗能大戶， 變壓器的選擇對節(jié)能效果有著很大的影響。首先變壓器的材料選擇要合理，變壓器的制作材料要進行優(yōu)化，使用銅片、絕緣材料、硅鋼片等進行組合，秉承節(jié)約理念，擇優(yōu)選擇最佳的材料。其次，選擇那些功率損耗小、三相四線制變壓器，以此實現(xiàn)電流負荷保持平衡的目的，這樣不僅可以減少變壓器的電能損耗，還可以起到一定的環(huán)保效果。最后，合理進行變壓器配置，一是變壓器容量的確定，應(yīng)該根據(jù)實際需要進行明確，確保容量的合理性，若容量過大，容易導(dǎo)致變壓器長期處于輕載狀態(tài)，造成電能的浪費；若容量過小，則變壓器長期過載運行，影響其使用壽命。 通常來講，在對變壓器容量進行確定時，應(yīng)該盡可能留出 20%的冗余空間。 二是變壓器臺數(shù)的選擇， 應(yīng)該在綜合考慮擴容和可能出現(xiàn)的過度損耗的情況狹隘，盡可能避免使用多臺變壓器，以免造成資源的浪費。 如果必須采用兩臺或者更多的變壓器，應(yīng)該采取并聯(lián)措施，以提升變壓器的安全性和可靠性，增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。

4有源濾波器的使用

電氣設(shè)備工作的始終都不可避免的會產(chǎn)生諧波，諧波的出現(xiàn)除了會降低電氣設(shè)備的可用性，還對電氣設(shè)備的質(zhì)量有著很惡劣的影響。電氣設(shè)備在運行過程當中，無法避免的會出現(xiàn)諧波，它會使電氣設(shè)備的質(zhì)量受損，而且如果諧波高頻作用在電網(wǎng)上，會使電壓不穩(wěn)定，影響正常供電和電氣設(shè)備的運行。因此，應(yīng)用有源濾波器可以有效避免諧波的產(chǎn)生，避免操作過程中的失誤，使供電的可靠性大大增強；不僅能夠保證各種電氣設(shè)備的正常工作，還可以很好地保護設(shè)備。

5提高系統(tǒng)功率

功率因數(shù)是電氣運行的重要物理量，功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，它與電氣設(shè)備的節(jié)能密切相關(guān)。功率因數(shù)如果長期控制在比較高的水平上，電力系統(tǒng)的無功功率就會隨之變大，系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化率也就會變高。為了減少傳輸無用功， 實現(xiàn)節(jié)能， 要堅持分級補償?shù)脑瓌t和就地平衡的原則。 在運行過程中選擇極數(shù)較少的電動機， 則可有效地提高設(shè)備的運行效率，節(jié)約能耗。而變頻自動控制的電動機，也可以降低電動負荷，提高功率因素。電力系統(tǒng)運行中，想從根本上降低有功功率的損耗，應(yīng)該從降低電路損耗、使用無功功率補償以及均衡負荷等方面入手。例如，設(shè)計配電時，應(yīng)該合理選擇系數(shù)，科學(xué)制定負荷，以有效提高電源綜合利用率和設(shè)備運行效率，從而在最大程度上降低電能的損耗。

四、結(jié)語

總之，電氣工程自動化節(jié)能設(shè)計者要立足自身實際，切實從有關(guān)方面出發(fā)，做好相關(guān)的節(jié)能設(shè)計，以實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。隨著社會的發(fā)展，電氣自動化節(jié)能技術(shù)仍然需要進行不斷完善和發(fā)展，不斷優(yōu)化配電設(shè)計，在科學(xué)利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運行效率，真正地做到降低能源消耗。

參考文獻：

[1]陸 偉.電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015

[2]羅宇杰. 淺談電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 廣東科技，2014endprint