朱麗君

【摘 要】 近年來(lái)，我國(guó)各個(gè)地區(qū)加快了電網(wǎng)建設(shè)，很多變頻器和整流器被投入使用，導(dǎo)致電網(wǎng)線路產(chǎn)生大量諧波，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在電氣自動(dòng)化中積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，消除諧波，減少電網(wǎng)損耗，推動(dòng)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。本文簡(jiǎn)要介紹了電氣自動(dòng)化的節(jié)能，分析了電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)，闡述了節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 節(jié)能技術(shù) 電氣自動(dòng)化 應(yīng)用

隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)于電力資源的需求量不斷增加，電網(wǎng)線路不斷擴(kuò)充，新增多種電力設(shè)備，大量諧波不僅破壞電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并且產(chǎn)生較大的損耗。因此應(yīng)積極推動(dòng)節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，提高電網(wǎng)輸配電裝置的可靠性和安全性，提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

1 電氣自動(dòng)化的，節(jié)能概述

電氣自動(dòng)化是一門重要的電力學(xué)科，與工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，在改善勞動(dòng)條件和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、運(yùn)行成本、工作效率等方面發(fā)揮著重要作用。由于當(dāng)前電網(wǎng)線路中有大量諧波，從節(jié)能和消除諧波方面考慮，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)積極利用有源濾波器、無(wú)功補(bǔ)償、變壓器等技術(shù)[1]，減少電路傳輸損耗，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果。

2 電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 高運(yùn)行效率

為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，應(yīng)盡量選擇節(jié)能型的電力設(shè)備，通過(guò)減少系統(tǒng)損耗、無(wú)功補(bǔ)償、均衡負(fù)荷等方法，治理電網(wǎng)線路的不平衡電壓，平均分擔(dān)導(dǎo)線負(fù)荷壓力，不僅可有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，并且獲得明顯的節(jié)能效果。例如，在電氣自動(dòng)系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)時(shí)，可合理選取設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整電路負(fù)荷，從而提高電氣系統(tǒng)電源設(shè)備的綜合利用率和運(yùn)行效率，直接或者間接地降低電能損耗。

2.2 完善配電設(shè)計(jì)

配電設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的適用性，滿足供電設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性要求和用電設(shè)備的電力負(fù)荷容量要求以及電氣設(shè)備度對(duì)控制方法的要求等。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)，除了要滿足電氣設(shè)備和用電設(shè)備的運(yùn)行要求外，還要確保電力系統(tǒng)的可靠、靈活、易控、穩(wěn)定、高效等。其次，重點(diǎn)考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性，第一要確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)線路具有良好的絕緣性，第二，在設(shè)計(jì)走線時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制水平導(dǎo)線的絕緣距離，第三，確保導(dǎo)線的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和負(fù)荷能力的裕度，保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中配電設(shè)備和用電設(shè)備的安全、穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地和防雷設(shè)計(jì)[2]。

3 節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 加裝有源濾波器

電網(wǎng)線路中的大量諧波易導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作，為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性，可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)加裝有源濾波器，消除電網(wǎng)的大量諧波，降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的線路損耗。隨著電網(wǎng)線路中各種電氣設(shè)備數(shù)量不斷增加，電網(wǎng)線路諧波也不斷增加，這時(shí)基波電壓和諧波阻抗電壓易發(fā)生重疊，導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓發(fā)生不同程序畸變，引起電氣設(shè)備誤動(dòng)作。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中加裝有源濾波器可有效解決這個(gè)問(wèn)題，有源濾波器使用功率寬、動(dòng)態(tài)性能好、反應(yīng)速度快，并且可有效補(bǔ)償電網(wǎng)線路的無(wú)功功率，通過(guò)有源濾波器過(guò)濾電網(wǎng)線路的諧波，有效減少電氣設(shè)備的誤操作和誤動(dòng)作，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果。

3.2 加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置

在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，可適當(dāng)加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，減少電路損耗，確保電網(wǎng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。通過(guò)加強(qiáng)無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償電網(wǎng)線路的無(wú)功功率，應(yīng)滿足以下要求：其一，根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功功率情況，設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置的投切參數(shù)物理量，可有效避免無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)生投切震蕩、無(wú)功倒送等情況；其二，安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，對(duì)電網(wǎng)線路的局部區(qū)域進(jìn)行就地補(bǔ)償，特別是用電量較大的線路，不僅可保障電網(wǎng)供電質(zhì)量，而且可有效減少電網(wǎng)線路無(wú)功功率的長(zhǎng)距離傳輸，具有顯著的節(jié)能效果；其三，為了獲得更好地武功補(bǔ)償效果，在選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置的投切方式時(shí)，由于無(wú)功補(bǔ)償裝置的分擔(dān)方式、投切開關(guān)方式、按編碼分配方式、按比例分配方式等難以達(dá)到預(yù)期的無(wú)功補(bǔ)償效果，因此最好采用具有調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等特點(diǎn)的模糊投切方式[3]；其四，在使用無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)線路進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，要根據(jù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的具體運(yùn)行參數(shù)值，如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓值、電流負(fù)荷等，來(lái)合理確定電容器容量。

3.3 優(yōu)化變壓器選擇

為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果，應(yīng)優(yōu)化變壓器的選擇，一方面，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)盡量選擇節(jié)能型變壓器，降低變壓器的有功功率損耗；另一方面，變壓器電氣設(shè)計(jì)，通過(guò)在三相電源上均勻分解單相設(shè)備、單相無(wú)功功率補(bǔ)償裝置、三相四線制供電等方式，減少電網(wǎng)線路的不平衡負(fù)荷，具有良好的節(jié)能效果。

3.4 減少線路傳輸損耗

由于電網(wǎng)線路上有電阻，在電能傳輸過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，雖然這部分損耗不可能完全消除，但是可通過(guò)一定措施，最大程度的降低線路損耗。第一，增大導(dǎo)線橫截面積，在確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣特性基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加導(dǎo)線橫截面積，降低導(dǎo)線電阻，從而減少線路損耗；第二，合理設(shè)計(jì)布線路徑，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)在導(dǎo)線布線時(shí)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)布線路徑，避免線路過(guò)度彎曲，可有效減少導(dǎo)線電阻；第三，減少負(fù)荷中心和變壓器之間的距離，縮短供電距離，減少電網(wǎng)線路傳輸電能的功率損耗；第四，為了減少電網(wǎng)線路電能損耗，盡量選擇電導(dǎo)率較小的導(dǎo)線材質(zhì)，提高電網(wǎng)線路的節(jié)能性。

4 結(jié)語(yǔ)

在節(jié)能減排的社會(huì)大環(huán)境下，電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)引起人們的廣泛關(guān)注，結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，積極應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，最大限度地發(fā)揮節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的作用，減少電網(wǎng)損耗，實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]馬建華.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2012，06：142-144.

[2]蔣謙.電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014，27：76-77.

[3]孫清化. 概述電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)[A].北京市海淀區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).第二屆“科協(xié)文化——中關(guān)村論壇”論文集[C].北京市海淀區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)：2013：1.