周濤

摘 要 伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)開(kāi)始不斷向自動(dòng)化發(fā)展，并且在電氣自動(dòng)化基礎(chǔ)上漸漸應(yīng)用相關(guān)的節(jié)能技術(shù)。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣闊。人們的需求隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步也在不斷提升，變得更加注重建筑的舒適性與安全性，同時(shí)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。住宅的節(jié)能與綠色環(huán)保是未來(lái)建筑發(fā)展的重要趨勢(shì)。本篇文章對(duì)電氣自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并且對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用做出了探討，希望具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 電氣自動(dòng)化 節(jié)能技術(shù) 運(yùn)用 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：F470.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，針對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，負(fù)序、無(wú)功與諧波等是電氣系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外雖然已有相應(yīng)的研究成果，但我們國(guó)家作為人口大國(guó)，變電所電氣自動(dòng)化的應(yīng)用壓力會(huì)更大，非線(xiàn)性的不可控問(wèn)題更加嚴(yán)重。另外，電氣的自動(dòng)化系統(tǒng)一定要保證供電的安全與可靠，還要保證其可以帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。所以，為了對(duì)諧波進(jìn)行有效消除，從節(jié)能方向做出考慮，電氣自動(dòng)化應(yīng)該從無(wú)功補(bǔ)償、電力濾波器及變壓器等相關(guān)技術(shù)入手，對(duì)節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用做出分析與探討。

2電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

首先，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以有效提升其運(yùn)行效率，在電氣系統(tǒng)中運(yùn)用節(jié)能設(shè)備，從選擇設(shè)備初期就為電氣系統(tǒng)奠定良好基礎(chǔ)。此外，可以運(yùn)用均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無(wú)功以及減少電路損耗等，使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的；其次，電力系統(tǒng)可以為相關(guān)用電設(shè)備提供必要?jiǎng)恿?。在進(jìn)行配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要把電力系統(tǒng)的適用性充分考慮進(jìn)去。需要滿(mǎn)足用電設(shè)備的負(fù)荷容量及可靠性要求。在配電過(guò)程中，除了符合用電及電氣設(shè)備的相應(yīng)要求外，還要確保電力系統(tǒng)的靈活、穩(wěn)定、高效與容易控制等。在配電設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到電力系統(tǒng)的安全性。具體操作可以從保障導(dǎo)線(xiàn)良好的絕緣性，確保走線(xiàn)時(shí)各個(gè)導(dǎo)線(xiàn)之間絕緣距離合適等入手。

3節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1無(wú)功補(bǔ)償

在電力系統(tǒng)的供配電設(shè)備中有很大一部分的無(wú)功功率產(chǎn)生，從而增加了對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)生的損耗，使電網(wǎng)電壓下降，對(duì)電能質(zhì)量與電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。一般用戶(hù)的無(wú)功功率其表現(xiàn)是功率的因數(shù)較低，在功率因數(shù)不超過(guò)0.9時(shí)，用戶(hù)會(huì)給供電部門(mén)繳納相應(yīng)罰款，無(wú)形中增大了用戶(hù)的用電成本，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益下降。這種情況下如果選擇適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償相關(guān)設(shè)備，才會(huì)形成無(wú)功平衡，提升功率的因數(shù)，繼而達(dá)到節(jié)能減耗、穩(wěn)定電壓與提升電能整體質(zhì)量的目的，從而提升相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。如：在運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備時(shí)，確定電容器的容量應(yīng)該結(jié)合配電電壓的負(fù)荷、容量及三相電壓平衡度、目標(biāo)的功率因數(shù)以及電容器的容量參數(shù)等。而如果在補(bǔ)償處發(fā)生了諧波需要進(jìn)行一定量電抗器的串聯(lián)，對(duì)線(xiàn)路上的諧波進(jìn)行有效濾除。

3.2降低電能在線(xiàn)路上的傳輸損耗

電能在傳輸時(shí)因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)上有電阻而發(fā)生有功的功率損耗，但線(xiàn)路的電流是無(wú)法改變的。想使線(xiàn)路上的電能損耗變小，就只有對(duì)導(dǎo)線(xiàn)電阻進(jìn)行有效減少。減少導(dǎo)線(xiàn)電阻可以從幾方面著手：選擇電導(dǎo)率比較小的材質(zhì)作為導(dǎo)線(xiàn)；把導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度進(jìn)行有效減小，在布線(xiàn)時(shí)讓導(dǎo)線(xiàn)走直路防止走更多彎路，從而減少導(dǎo)線(xiàn)的相應(yīng)長(zhǎng)度，以有效減少電能在來(lái)回電路上產(chǎn)生的損失；變壓器應(yīng)盡量接近相應(yīng)的負(fù)荷中心，繼而減小相關(guān)的供電距離；增大導(dǎo)線(xiàn)橫截面積；在允許的條件下，盡可能選用橫截面積比較大的導(dǎo)線(xiàn)，繼而運(yùn)用減小電阻的方式把損耗減少。

3.3選擇相應(yīng)的節(jié)能設(shè)備

除了在電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，還可以選擇新型的節(jié)能設(shè)備，通過(guò)節(jié)能變壓器以有效減少運(yùn)行當(dāng)中的銅損與鐵損；電動(dòng)機(jī)運(yùn)用變頻電機(jī)與變頻器。在設(shè)計(jì)時(shí)注意高次的諧波可以引起電的機(jī)定子銅耗、鐵耗、轉(zhuǎn)子銅耗與附加的損耗等，最顯著的要屬轉(zhuǎn)子銅耗。異步的電動(dòng)機(jī)是用接近基波頻率對(duì)應(yīng)同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，高次諧波的電壓用比較大的轉(zhuǎn)差對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條進(jìn)行切割，會(huì)導(dǎo)致更大的轉(zhuǎn)子損耗產(chǎn)生。此外，還要對(duì)因集膚效應(yīng)產(chǎn)生的相應(yīng)附加銅耗進(jìn)行充分考慮。這些損耗會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)生額外發(fā)熱，降低效率，減小相應(yīng)的輸出功率。因此，運(yùn)用節(jié)能電機(jī)可以很大程度上降低電動(dòng)機(jī)的鐵耗、銅耗與其他附加的損耗等。

3.4濾波器

電力系統(tǒng)擁有一些設(shè)備與負(fù)荷的非線(xiàn)性特性，也就是所加電壓和產(chǎn)生電流成不了線(xiàn)性的關(guān)系而構(gòu)成波形畸變。這些設(shè)備或者負(fù)荷在進(jìn)行傳遞、交換與吸收系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，供給基礎(chǔ)能量同時(shí)，把一部分基波能量向諧波能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，給系統(tǒng)倒送出大量高次諧波，讓電力系統(tǒng)電能質(zhì)量降低。諧波對(duì)電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生如下影響：諧波對(duì)于變壓器與旋轉(zhuǎn)設(shè)備其危害是增大損耗與發(fā)熱，使其振動(dòng)出現(xiàn)噪聲，發(fā)生機(jī)械損壞與金屬疲勞，還會(huì)引發(fā)附加的損耗；諧波可以使得系統(tǒng)電容、電感產(chǎn)生諧振，讓諧波產(chǎn)生放大現(xiàn)象，使諧波的電壓升高、電流增大，從而引發(fā)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置的誤動(dòng)現(xiàn)象，從而對(duì)系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生損壞，引發(fā)系統(tǒng)事故，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅。同時(shí)，諧波還會(huì)對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾作用，增大電力系統(tǒng)的功率損耗，使得無(wú)功的補(bǔ)償設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，為用戶(hù)與系統(tǒng)帶來(lái)很大損害。

為了防止諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生危害，需要對(duì)諧波進(jìn)行有效消除。對(duì)電網(wǎng)的諧波進(jìn)行限制的主要措施包括：加裝交流的濾波器與有源電力的濾波器；增加相關(guān)換流裝置脈動(dòng)數(shù)；強(qiáng)化諧波的管理，當(dāng)前有效消除諧波最好方法就是運(yùn)用有源的濾波器，其擁有很多的特性。

3.5其他節(jié)能技術(shù)

在電氣自動(dòng)化中還要大力推行水力、風(fēng)力及太陽(yáng)能等光伏電技術(shù)等，提升自然能源的利用率，節(jié)約相應(yīng)的社會(huì)資源。照明在整體用電中占很大一部分。所以，應(yīng)用光色好、具有優(yōu)異顯色性能、發(fā)光率高等高效光源作為照明光源是更好的選擇。

4結(jié)語(yǔ)

電力自動(dòng)化中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行的革新，在安全環(huán)保與降耗節(jié)能方面擁有無(wú)法替代的重要作用。要想做好電氣自動(dòng)化的相應(yīng)節(jié)能工作，需要從工程設(shè)計(jì)至最后安裝竣工進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的全面考慮。同時(shí)，還要使節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的效果更充分地發(fā)揮出來(lái)。伴隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中正處在發(fā)展階段，未來(lái)的節(jié)能技術(shù)研究將會(huì)擁有更廣闊地發(fā)展前景，相關(guān)的節(jié)能技術(shù)會(huì)朝著更好的方向進(jìn)行發(fā)展。

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