新時(shí)代下電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

周晉忠

（中國(guó)電建集團(tuán)貴州工程有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550003）

應(yīng)該了解到，在城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)期間，電氣自動(dòng)化工程是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)。隨著現(xiàn)如今電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，變頻器和整流器的使用數(shù)量開(kāi)始猛增，但使電網(wǎng)運(yùn)行遭受著巨大壓力，諧波不穩(wěn)定必然會(huì)危及到整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全。還有就是諧波會(huì)消耗巨大的電力能源，嚴(yán)重削弱了國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。基于上述所言，電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中，我們要充分研究諧波這一重要影響因素，采取行之有效的手段進(jìn)行節(jié)能技術(shù)完善，如此方可進(jìn)一步提升電網(wǎng)高效運(yùn)行。

一、電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

若將新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)融入到電氣自動(dòng)化技術(shù)之中，那么廣大人民群眾的生活體驗(yàn)必然會(huì)持續(xù)得到提升，并且社會(huì)能源應(yīng)用效率也將不斷提升。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，既要遵循安全性原則和技術(shù)優(yōu)化原則，還要遵循環(huán)保原則，如此才能促進(jìn)電氣自動(dòng)化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也才能為社會(huì)和人民造福祉。

第一，安全性原則。維護(hù)電氣自動(dòng)化工程安全、穩(wěn)定運(yùn)行是第一要?jiǎng)?wù)。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)基于節(jié)能減排理念和可持續(xù)發(fā)展理念進(jìn)行有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，這樣才能滿足城市化發(fā)展需求。雖然電氣自動(dòng)化運(yùn)行中節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要，但無(wú)論怎樣設(shè)計(jì)，首當(dāng)其沖就是要保障安全。從安全運(yùn)行維度出發(fā)去考慮，應(yīng)在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中去優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，在保障人員安全、工作環(huán)境安全的基礎(chǔ)上日漸創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，如此才能推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。另外，還要基于安全性根本原則去進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

第二，技術(shù)優(yōu)化原則。完善電氣自動(dòng)化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能時(shí)，一定要先完善設(shè)計(jì)理念，基于此去實(shí)施行之有效的節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)備優(yōu)化處理階段，工作人員應(yīng)隨時(shí)檢查自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)更換老舊部件和破損部件等，防止設(shè)備運(yùn)行受阻，造成不必要的資源浪費(fèi)。定期更換電氣自動(dòng)化設(shè)備是達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)的核心手段，會(huì)在一定程度上提升企業(yè)生產(chǎn)水平。

第三，環(huán)保原則。旨在適應(yīng)城市化發(fā)展需求，務(wù)必要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐去創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，從始至終都要彰顯綠色環(huán)保之價(jià)值。針對(duì)此種情況，身為節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)工作者，務(wù)必要嘗試性的使用新技術(shù)，保證實(shí)現(xiàn)理想化的節(jié)能目標(biāo)。要基于節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)去進(jìn)行創(chuàng)新，全面加強(qiáng)電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率和水平。譬如電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)照明技術(shù)詬病眾多，應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)之后，夜晚照明無(wú)需電力供應(yīng)，只需要在日間收集充足的太陽(yáng)能就可滿足晚間用電需求，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保目標(biāo)。

二、電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)方案

（一）降低線路傳輸損耗

提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效益的根本辦法便是控制線路傳輸損耗，進(jìn)而優(yōu)化電阻不良等問(wèn)題。具體控制環(huán)節(jié)，可應(yīng)用功率相對(duì)較小的導(dǎo)線，選擇直線布線的形式，防止工作人員操作不當(dāng)，如此還能降低布線復(fù)雜性，并且還可以減少電能損耗額度。在安裝變壓器時(shí)，應(yīng)該保證線路和負(fù)荷中心之間的距離，盡可能減小供電長(zhǎng)度。若實(shí)際條件允許，應(yīng)盡可能選擇較大截面的導(dǎo)線，這樣便可更好的減少電阻損耗。

（二）完善無(wú)功補(bǔ)償

需要注意的是，配電設(shè)備無(wú)功功率會(huì)消耗諸多電能，致使電壓不均衡，以致于電能資源很難發(fā)揮作用。電氣設(shè)備無(wú)功功率主要體現(xiàn)在設(shè)備低功率層面，借助無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備便可維持功率均衡，進(jìn)而保證正常供電。當(dāng)務(wù)之急就是要立足于保障電氣設(shè)備節(jié)能效益的基礎(chǔ)上，完善工作流程，減少不必要電能資源消耗，促進(jìn)電氣系統(tǒng)的有條不紊運(yùn)行。導(dǎo)線安裝期間很可能會(huì)遭受電阻影響，電流傳輸中會(huì)釋放一定電能，因此旨在適應(yīng)當(dāng)前時(shí)期電氣系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊螅欢ㄒ訌?qiáng)電氣設(shè)備的綜合應(yīng)用。另外，電容器設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償前，我們要系統(tǒng)化分析設(shè)備的基礎(chǔ)功率、電壓容量、電壓負(fù)荷等多項(xiàng)指標(biāo)，之后在此基礎(chǔ)上確定電容器容量。無(wú)功補(bǔ)償期間，若出現(xiàn)諧波的話，那么就要根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，使用串聯(lián)定量電阻器設(shè)備去消除諧波產(chǎn)生的不良影響。還有就是在無(wú)功電流和功率參數(shù)分析時(shí)對(duì)參數(shù)物理量加以確定，如此便可防止投切震蕩狀況出現(xiàn)[1]。

（三）科學(xué)使用濾波器

因?yàn)殡娖鞴こ痰膹?fù)雜程度很高，所涉工序繁多，因此電器設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中極易出現(xiàn)諧波電流。消除諧波電流屬于減少系統(tǒng)失誤率的有效手段，所以務(wù)必要科學(xué)使用濾波器。濾波器品種繁多，較為常用的為有源濾波器和帶阻濾波器，在實(shí)際操作中應(yīng)仔細(xì)分析電力運(yùn)行狀況，而后去進(jìn)行針對(duì)性選擇。有源濾波器的動(dòng)態(tài)性能效果極佳，并且其反應(yīng)速度很快，在運(yùn)行狀態(tài)中能夠快速消除諧波。電氣自動(dòng)化控制階段，并聯(lián)應(yīng)用有源濾波器可相應(yīng)的拓寬電力應(yīng)用范圍。對(duì)諧波予以過(guò)濾，便可全面加強(qiáng)有源濾波器的諧波消除水平，防止人為操作出現(xiàn)偏差。歸結(jié)來(lái)講，科學(xué)使用濾波器便可提升電能運(yùn)行效率和電氣設(shè)備的無(wú)功補(bǔ)償能力，會(huì)大大提升電氣設(shè)備的節(jié)能性[2]。

（四）變壓器的選擇和使用

在變壓器的選擇上，主要應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：

變壓器材料的選擇，務(wù)必要遵循綠色節(jié)約的理念，其制作材料應(yīng)將鋼片、銅片和絕緣材料相結(jié)合，在保障不改變變壓器設(shè)備性能的基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

銅材料的應(yīng)用至關(guān)重要，它是一種十分優(yōu)秀的材料，在變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)中會(huì)發(fā)揮出重大作用，所以無(wú)論是電線還是電柜，盡可能的要用銅質(zhì)材料，用它代替硅材料，由此去減少變壓器空載時(shí)的能源消耗，繼而達(dá)到節(jié)能目標(biāo)[3]。

科技在發(fā)展，時(shí)代在進(jìn)步，市面上出現(xiàn)了很多種類的節(jié)能變壓器，在電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要優(yōu)先選用節(jié)能效果佳的變壓器設(shè)備。譬如，市面上流行的S10 變壓器和S11 變壓器，這些變壓器不但具有普通變壓器的功能，還有著絕佳的節(jié)能效果。我們?cè)谑褂霉?jié)能變壓器時(shí)，務(wù)必要保障合理接線，如此才能達(dá)到節(jié)能效果，期間也要防止變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行超載，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)檢查，防止變壓器損壞以及造成不必要的電能浪費(fèi)。

配置變壓器時(shí)，需要按照實(shí)際電力運(yùn)行情況去確定變壓器容量，若此時(shí)變壓器容量超標(biāo)，那么極有可能出現(xiàn)輕載運(yùn)行的現(xiàn)象，致使電能白白浪費(fèi)，而如果變壓器容量過(guò)小，長(zhǎng)期運(yùn)行必然過(guò)載，就此極易產(chǎn)生各種故障和問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，我們?cè)诖_定變壓器容量時(shí)，務(wù)必要基于擴(kuò)容、過(guò)度損耗這兩個(gè)層面去考慮，應(yīng)預(yù)留出電力冗余運(yùn)行空間，變壓器數(shù)量設(shè)置一定要科學(xué)合理，不宜過(guò)多，也不宜過(guò)少[4]。

三、電氣自動(dòng)化技能技術(shù)的完善措施分析

第一，電氣自動(dòng)化工程項(xiàng)目中涉及的電氣設(shè)備總是要反復(fù)的啟動(dòng)和關(guān)閉，設(shè)備故障出現(xiàn)問(wèn)題在所難免，對(duì)此務(wù)必要選擇合理且使用的軟啟動(dòng)器，從而達(dá)到節(jié)省電能的目標(biāo)。軟啟動(dòng)器設(shè)備選擇階段，需要和電氣設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間額度相結(jié)合，對(duì)可控硅導(dǎo)通角進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，之后在此基礎(chǔ)上科學(xué)控制電壓范圍。軟啟動(dòng)器應(yīng)用時(shí)務(wù)必要保障使用的科學(xué)性和有效性，進(jìn)而才能讓轉(zhuǎn)速和負(fù)載之間相匹配，并使之發(fā)揮出預(yù)期效果[5]。

第二，電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中的常見(jiàn)問(wèn)題便是三相電不平衡，長(zhǎng)期下去便會(huì)引發(fā)變壓器損壞。針對(duì)此種情況，電氣施工中務(wù)必要維持三相電負(fù)荷的平衡，使電流數(shù)值保持正常，防止滋生不必要電能損耗，切實(shí)加強(qiáng)供電質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

第三，要從強(qiáng)化電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率和節(jié)能效果的角度出發(fā)，科學(xué)使用變頻調(diào)速裝置，和負(fù)載情況相結(jié)合，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，由此去有力的適應(yīng)負(fù)載變化需求。交流變頻調(diào)速裝置使用階段，要合理有效的使用交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)去進(jìn)行電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)，如此才能達(dá)到節(jié)能目標(biāo)[6]。

結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前時(shí)期的電氣工程技能設(shè)計(jì)工作，已然成為我們國(guó)家電力發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容之一，有關(guān)單位和部門務(wù)必要為電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)提供強(qiáng)力支持，通過(guò)降低線路傳輸損耗、完善無(wú)功補(bǔ)償、科學(xué)使用濾波器、高效應(yīng)用變壓器等方式方法，全方位、多角度的進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，如此才能不斷提升電氣工程的整體質(zhì)量，推動(dòng)電氣工程的自動(dòng)化、綠色化發(fā)展。