叢曙建

能源是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，是改善和提高人民生活質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。隨著社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗也急劇增加。在眾多能源中，電氣工程及其自動(dòng)化作為電氣領(lǐng)域的一門重要學(xué)科，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中發(fā)揮越來越重要的作用。在工業(yè)生產(chǎn)方面，工人利用自動(dòng)化縮短運(yùn)作時(shí)間，提高工作效率。在日常生活中，電器種類的不斷增多，一些問題也逐漸涌現(xiàn)，其中電能供應(yīng)不足是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。尤其在我國這樣一個(gè)資源短缺的國家，城市電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)不斷增容，但電能的供給嚴(yán)重不足，再加上較邊遠(yuǎn)的山區(qū)電氣設(shè)備不及時(shí)更新，斷電的現(xiàn)象仍有發(fā)生。近年來，隨著可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)一步推進(jìn)，節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的關(guān)注對(duì)象和重要目標(biāo)。在一定程度上，節(jié)約能源可以看做是可以實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最直接、最合理、最廉價(jià)的方式。本文分析電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)。

1.電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的重要性

1.1環(huán)境保護(hù)需要節(jié)能

電已經(jīng)成為人們生活不可或缺的一部分，我國的電能現(xiàn)在主要還是依靠火力發(fā)電，在火力發(fā)電的過程中，消耗大量的不可再生資源，在產(chǎn)生電能同時(shí)也還會(huì)排放很多污染氣體，對(duì)人們的日常生活也是產(chǎn)生很大的影響，僅從環(huán)境保護(hù)的角度來看，有必要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行一定的節(jié)能設(shè)計(jì)。

1.2社會(huì)進(jìn)步需要節(jié)能

電氣工程及其自動(dòng)化耗能大，自動(dòng)化信息建設(shè)的落后，人們對(duì)于新能源的需求不斷增大，導(dǎo)致生活能源相對(duì)短缺，這就要求對(duì)電氣工程方面進(jìn)行一定的節(jié)能措施，對(duì)節(jié)能措施進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，不僅可以增加電氣設(shè)備對(duì)電能的利用率，還能滿足人們生活的需求，從而達(dá)到節(jié)約社會(huì)資源、減少能源過度消耗的目的。

1.3創(chuàng)新科技需要節(jié)能

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化來說，它在朝著更加智能和系統(tǒng)的方向發(fā)展，在日常生活中，電器的使用需要能源，新能源的利用使新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，這就要求對(duì)新能源的需求不斷擴(kuò)大，致使資源短缺成為全世界共同面對(duì)的問題，因此，科技創(chuàng)新需要采用相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.節(jié)能措施

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)而言，運(yùn)行的過程中產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)的覆蓋面造成損害，為了減少這種損害，必須消除諧波。從節(jié)能的目標(biāo)出發(fā)，自動(dòng)化就要從濾波，功率，損耗等技術(shù)上進(jìn)行改良，通過減少傳輸損耗、濾波器、配置變壓器、補(bǔ)償無功功率以及合理優(yōu)化線路來達(dá)到節(jié)能的效果，本文將進(jìn)行如下闡述：

2.1.減少傳輸損耗

在電氣自動(dòng)化運(yùn)行過程中，能源損耗最大的是輸送電過程。由于電線本身存在電阻，線路上的電流須通過導(dǎo)線傳輸，因此如果減少電能的損耗，對(duì)電阻的要求更加嚴(yán)格。由電阻決定式可知，電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，也與電阻的材質(zhì)有關(guān)。所以，減少電能的消耗可以從以下方面考慮：一是選擇導(dǎo)電性好的材料制作導(dǎo)線，在一定程度上降低傳送過程中的電能消耗;二是減小導(dǎo)線的長度，通過布置電路，盡量讓導(dǎo)線盡可能順直，避免彎曲過多;第三，適當(dāng)增加導(dǎo)線的橫截面;第四，變壓器的布置應(yīng)可能靠近負(fù)荷中心，以減小供電系統(tǒng)之間的距離，從而減少傳輸損耗。實(shí)際情況取決于電路本身。

2.2.濾波器

濾波器的主要功能是消除諧波對(duì)運(yùn)行電路的影響，因?yàn)樵O(shè)備產(chǎn)生的諧波會(huì)影響電壓的穩(wěn)定性，運(yùn)用合理的濾波器可以穩(wěn)定電壓，阻止設(shè)備在正常運(yùn)行中發(fā)出的有誤指令，降低事故發(fā)生的頻率，減少能量的損耗，以達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3.合理配置變壓器

變壓器是電力傳輸過程的重要組成部分，也是電能消耗的主要來源。其組成包括硅鋼片、銅片、絕緣材料等。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，每年我國電網(wǎng)中變壓器產(chǎn)生的電能消耗量接近3%。因此，站在節(jié)能方面來說變壓器的合理配置就顯得格外重要。變壓器的組成選材分為以下幾個(gè)方面：考慮材料時(shí)，一般把銅作為首選;選擇硅鋼片時(shí)，選擇厚薄度合適恰好能滿足設(shè)備運(yùn)行;要想使變壓器的容量及數(shù)量達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，一般來說，負(fù)荷量控制在60%至90%之間，若兩臺(tái)或以上，可以考慮采用并聯(lián)，對(duì)安全有保障還有利于提高運(yùn)行效率。因此，在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)注意電流平衡，確保變壓器功耗低于最低標(biāo)準(zhǔn)，確保合理正確的接線方式，避免變壓器過載運(yùn)行。

2.4.補(bǔ)償無功功率

在電路傳輸?shù)倪^程中，由于線路損耗的影響，設(shè)備本身壽命也會(huì)縮短。設(shè)備中的損耗會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)，影響正常供電，從而降低整個(gè)傳送系統(tǒng)的效率。對(duì)企業(yè)來說，功率的降低對(duì)應(yīng)的是經(jīng)濟(jì)受益的降低。在用電的過程產(chǎn)生的能量耗費(fèi)中，其無功功率占據(jù)的比例相當(dāng)大，針對(duì)這一問題，通過科學(xué)、規(guī)范的補(bǔ)償設(shè)備，可以補(bǔ)償無功功率，提供穩(wěn)定的電壓，保證供電質(zhì)量，對(duì)企業(yè)來說，既提高經(jīng)濟(jì)效益又節(jié)約電能。為了保證后續(xù)投切開關(guān)和傳統(tǒng)補(bǔ)償電容內(nèi)部循環(huán)的投切比合理，故提出以下三點(diǎn)要求：①選擇無功功率作為計(jì)算和確認(rèn)投切開關(guān)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)以遏制補(bǔ)償過度、無功倒退和投切震蕩等問題。②通過按照一定的比例分配舊的補(bǔ)償電容，可以得到合理的結(jié)果。③通過計(jì)算電容量和自然功率來確定固定電容，同時(shí)，將諧波電抗器連接起來，消除無功補(bǔ)償中產(chǎn)生的諧波。

2.5.保障線路質(zhì)量

保證運(yùn)行電壓的合理性，電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行電壓將會(huì)影響設(shè)備的使用情況，如果高于設(shè)備規(guī)定的工作電壓標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害，造成不必要的能源損失。定期檢查運(yùn)行線路故障，其中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理接頭過熱是解決故障的有效途徑。通過檢查由于接頭電阻過大而引起的電路故障，可以及時(shí)更換損壞的絕緣子，定期維護(hù)變壓器、斷路器以及絕緣器件。加強(qiáng)對(duì)送電線路的維護(hù)，提高檢修效率，發(fā)生系統(tǒng)故障的瞬間會(huì)消耗極大的電能，因而，當(dāng)線路的某個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出警示，并通知工作人員故障發(fā)生的范圍，以便及時(shí)處理故障。這樣既保障了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率也達(dá)到節(jié)能的效果。

3.結(jié)束語

簡單的說，如果自動(dòng)化技術(shù)是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的充分條件，那么節(jié)能則是使之長久發(fā)展的必要條件。當(dāng)今的社會(huì)是技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)，技能發(fā)展將會(huì)是全球經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)。就當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來看，電氣發(fā)展是趨勢(shì)，節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更是電力能源發(fā)展的必然要求。促進(jìn)節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)的合理運(yùn)行，完善供電系統(tǒng)的節(jié)能化體系，使電氣系統(tǒng)運(yùn)行更高效，實(shí)現(xiàn)用電可靠與安全。

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（作者單位：長春工業(yè)大學(xué)）