【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息技術(shù)也以突飛猛進(jìn)的速度發(fā)展著。電力系統(tǒng)與時(shí)俱進(jìn)，在不斷提高自動(dòng)化程度的同時(shí)，節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)也在逐漸被推廣和普及，并成為未來電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。本文通過對電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的探討和分析，指出從電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)和電氣工程設(shè)計(jì)兩個(gè)方面入手，能夠在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到最佳的效果。

【關(guān)鍵詞】技術(shù)應(yīng)用；電氣自動(dòng)化；研究；應(yīng)用

保證用電的安全、可靠，是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的必備功能，同時(shí)還應(yīng)為建筑和電力系統(tǒng)的工程建設(shè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因?yàn)槿找鏀U(kuò)大的城市電網(wǎng)，也使電力增容不斷增加，需要大量的變頻器和整流器，隨之會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，對國家電網(wǎng)造成了危害。所以從節(jié)能和諧波消除的方向入手，著眼于變壓器、無功補(bǔ)償和電力濾波器的技術(shù)，研究電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

1.電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)介紹

作為電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，電氣自動(dòng)化和工業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活息息相關(guān)，它對勞動(dòng)條件的改善，勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率的提高，以及運(yùn)行成本的降低，起著不容小覷的作用。目前，隨著不斷興起的的綠色革命，在當(dāng)前的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，節(jié)能已經(jīng)成為一個(gè)重要的目標(biāo)。而節(jié)能減排的重要的助推器就是自動(dòng)化技術(shù)。在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，節(jié)能高新技術(shù)展業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位。而電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，更是有著無限廣闊的發(fā)展愿景。

2.電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)

2.1可使電能的傳輸消耗降低

由于導(dǎo)線存在著電阻，所以電能在傳輸過程中，會(huì)消耗有功功率，但卻保持線路電流的不變。因此，為了使線路上電能的傳輸消耗降低，就只有將導(dǎo)線的電阻降低。而導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線長度、電導(dǎo)是反比例，而和截面積是正比例關(guān)系。所以要想使導(dǎo)線的電阻降低，就要著眼于以下幾個(gè)方面：一是導(dǎo)線材質(zhì)的選擇必須有較小的電阻率，這樣才能降低電路上電能的消耗；二是將導(dǎo)線的長度縮短，在布線時(shí)，避免彎路過多；三是為了使供電的距離縮短，應(yīng)拉近變壓器和負(fù)荷中心的距離，四是使導(dǎo)線的橫截面積加大。因此要選擇大一些的導(dǎo)線橫截面積，通過電阻的降低，使消耗減少，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2選取變壓器

變壓器在設(shè)計(jì)過程中的選擇，應(yīng)具備以下幾個(gè)方面的條件：一是為了使變壓器有功功率消耗降低，變壓器的選擇應(yīng)該是節(jié)能型；二是為了維持三項(xiàng)電的電流平衡，應(yīng)采取單向自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，使負(fù)荷的不平衡減少，進(jìn)而將變壓器自身的損耗降到最低。

2.3無功補(bǔ)償

在配電設(shè)備中，無功功率所占有的容量相當(dāng)大，這樣就使線路的損耗增加，并降低了電網(wǎng)的電壓，這樣也使電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電能質(zhì)量受到一定的影響。功率因數(shù)偏低，是無功功率對對用戶的直觀體現(xiàn)。若功率因數(shù)低于0.9，用戶則需繳納一定數(shù)額的罰款，這樣就無形中增加了用戶的用電成本，同時(shí)也對經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響。但為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡，可選用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備，使功率因數(shù)增加，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，同時(shí)使電能質(zhì)量提高，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的目的，為社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的提高，提供支撐和保障。

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，采用無功功率補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：一是電容器容量的確定，應(yīng)該根據(jù)自然功率因素、配電電壓的容量等，通過對參數(shù)進(jìn)行計(jì)算來獲取，若有諧波在補(bǔ)償?shù)倪^程中產(chǎn)生了，就需要將一定數(shù)量的電抗器進(jìn)行串聯(lián)，使線路上的諧波被濾除。二是為了對無功倒送、過補(bǔ)償和投切震蕩進(jìn)行有效的預(yù)防，投切參數(shù)物理量的選擇，最好選擇無功功率。三是無論是以前的補(bǔ)償電容中的循環(huán)投切還是等容量分組，以及后期采用的頭切開關(guān)按級(jí)投切和按比例分配，都無法達(dá)到一種理想的補(bǔ)償效果。目前使用的模糊投切卻有著很好的效果，不僅跟蹤準(zhǔn)確，而且調(diào)節(jié)平滑、適應(yīng)面廣。在使用過程中，投切復(fù)合開關(guān)是在低壓狀態(tài)下使用，針孔接觸器是在高壓補(bǔ)償柜中使用。

2.4有源濾波器

為了規(guī)避電氣設(shè)備誤動(dòng)作的發(fā)生，應(yīng)將諧波進(jìn)行消除。而有源濾波器的使用，是最有效的方法。發(fā)生誤動(dòng)作的原因是增加了電氣設(shè)備的數(shù)量，會(huì)產(chǎn)生越來越多的諧波。但因?yàn)樵陔娋W(wǎng)阻抗上這些諧波和基波電壓發(fā)生重疊，導(dǎo)致電壓發(fā)生畸變，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生電氣設(shè)備的誤動(dòng)作?？傊?，有源濾波器的功能包括以下方面：反應(yīng)靈敏、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異，有較為寬大的功率使用范圍，會(huì)達(dá)到一種理想的效果進(jìn)行無功補(bǔ)償。正常情況下，諧波能被有源濾波器過濾，這樣能夠避免電氣設(shè)備的誤操作，提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排。

3.電氣自動(dòng)化的節(jié)能的設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1電氣工程的設(shè)計(jì)

要想真正實(shí)現(xiàn)電氣工程的節(jié)能目標(biāo)，對電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和對電氣工程的安裝，是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。做好這一步，是為以后的完成使用和整個(gè)工程設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)能的目的做好鋪墊。

3.2對配電設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

為電氣系統(tǒng)工程設(shè)備提供必要的動(dòng)力，是電力系統(tǒng)服務(wù)的宗旨。所以，對電力系統(tǒng)的適用性進(jìn)行充分的考慮，是對配電設(shè)計(jì)的要求。針對于電力系統(tǒng)的適用性，必須滿足用電設(shè)備可靠性及負(fù)荷容量的要求，還應(yīng)該對電氣設(shè)備的控制要求作出保障。在配電過程中，除了對用電設(shè)備的要求作出保障之外，還必須保證電力系統(tǒng)的可靠、靈活、易控和穩(wěn)定、高效。其次要對電力系統(tǒng)的安全性作出保障，為了做到這一點(diǎn)，要求導(dǎo)線具有良好的絕緣性能，在布線時(shí)，導(dǎo)線之間的絕緣距離應(yīng)該適度。同時(shí)還要對導(dǎo)線的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和負(fù)荷能力作出保障，對電力系統(tǒng)運(yùn)行中，配電和用電設(shè)備的安全作出保證。最后，接地與防雷設(shè)施要良好。

3.3使電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到提高

對節(jié)能設(shè)備進(jìn)行選擇，這是電力系統(tǒng)首先要做到的，也為其自身的節(jié)能打下良好的根基。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的在運(yùn)行過程中的節(jié)能，還可通過降低電路損耗、無功補(bǔ)償及對負(fù)荷進(jìn)行均衡的方法來實(shí)現(xiàn)。例如，在配電設(shè)計(jì)時(shí)，可通過設(shè)計(jì)系數(shù)的合理選擇及負(fù)荷的合理調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。通過采取以上方法，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行和安裝過程中，可使設(shè)備的運(yùn)行效率及電源的綜合利用率得到有效提升，這樣才可使電能的損耗降低。

4.結(jié)語

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，節(jié)能經(jīng)濟(jì)已經(jīng)在中國全面展開，國家節(jié)能經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略已經(jīng)全面推行，同時(shí)為企業(yè)開展節(jié)能經(jīng)濟(jì)，出臺(tái)了更優(yōu)惠的政策，對節(jié)能經(jīng)濟(jì)的開發(fā)，提供積極的扶持。我國正逐漸提升節(jié)能領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，各種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)被不斷研發(fā)出來。正是在這種大好形勢下，中國電力自動(dòng)化企業(yè)必須抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，樹立節(jié)能理念，積極開發(fā)和研究電氣自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品，促進(jìn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)的騰飛。

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