李 偉

（定州伊利乳業(yè)有限責(zé)任公司，河北 定州 073000）

現(xiàn)如今能源問題已經(jīng)成為全球人們關(guān)注的重點。能源問題對于一個國家的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。我國電氣自動化行業(yè)在發(fā)展的過程中，涉及的節(jié)能環(huán)保問題也越來越嚴(yán)峻，將節(jié)能設(shè)計技術(shù)有效融入到電氣自動化行業(yè)中，對于推動我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

1 電氣自動化節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則

1.1 秉持國家環(huán)保要求

電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)要嚴(yán)格遵守國家環(huán)保要求。提高能源利用的方便性和實用性是國家能源具體要求。除此之外，還需要選擇節(jié)能環(huán)保型的電氣材料。電氣自動化設(shè)備的使用是有具體年限要求的，因此一旦設(shè)備接近最大使用年限，則需要定期更換，淘汰老舊的電氣設(shè)備，以免設(shè)備老舊導(dǎo)致能源過度消耗。因此電氣自動化設(shè)計人員在一開始就需要對上述問題全面考慮，結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)要求，選擇最佳節(jié)能環(huán)保材料，確保所使用的材料可循環(huán)使用，降低企業(yè)生產(chǎn)上的投入。

1.2 秉持綠色環(huán)保安全用電要求

電氣自動化在設(shè)計節(jié)能減排技術(shù)時，需要秉持綠色環(huán)保安全用電的設(shè)計要求，提高綠色資源的應(yīng)用效率。舉例來說，國家可以積極發(fā)展太陽能技術(shù)，太陽能作為一種清潔可再生能源，對于電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的發(fā)展來說具有重要意義。此種能源可在確保安全用電的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

1.3 秉持提升經(jīng)濟(jì)效益原則

電氣自動化設(shè)計人員在節(jié)能減排原則的基礎(chǔ)上，還要確保企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。目前節(jié)能減排技術(shù)人員在設(shè)計上還存在一定的誤區(qū)，認(rèn)為電氣消耗程度越低，對于企業(yè)起來在節(jié)能減排上的投入成本就越高，此種片面的認(rèn)識不符合節(jié)能發(fā)展理念。因此在節(jié)能技術(shù)的設(shè)計問題上，需要設(shè)計人員提前做好相應(yīng)的規(guī)劃，將設(shè)備的改造經(jīng)費控制在合理范圍，在確保設(shè)備安全運行的前提下，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)[1]。

2 節(jié)能設(shè)計技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用研究情況

2.1 選擇最佳的無功補償設(shè)備

無功補償設(shè)備不僅可以將變壓器的輸電消耗減小，還可以將設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率提升。無功補償設(shè)備對于電氣自動化來說是非常重要的，可在保障供電質(zhì)量的情況下，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。因此在使用無功補償設(shè)備時，需要設(shè)定好正確的參數(shù)，如電壓量等，確保所選的無功補償設(shè)備與電網(wǎng)實際運行情況和補償線路情況相符。對于無功補償線路來說需要工作人員做好統(tǒng)計工作。此外，無功補償設(shè)備的選擇可以采用投切的方式來選擇，結(jié)合相應(yīng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)確定最佳的無功補償設(shè)備[2]。

2.2 降低電網(wǎng)損傷和能源消耗

電網(wǎng)運行中非常重要的問題就是盡可能降低運行中的損耗，減少對能源的消耗。電力系統(tǒng)中在傳輸電力時，可借助降低電阻值的方式促使電能消耗降低。電力系統(tǒng)中電阻率降低，整個系統(tǒng)的功率消耗也會降低。電阻值與導(dǎo)向材料有直接的關(guān)系，因此，在選擇導(dǎo)向材料時需要選擇電阻值較低的導(dǎo)向材料。對于長度較大的導(dǎo)線來說，可以將導(dǎo)線的寬度適當(dāng)增加，起到降低電阻值，進(jìn)而降低能源消耗的目的。

2.3 變壓器電壓提升，降低能耗

電氣自動化節(jié)能設(shè)計效果與變壓器有直接的關(guān)系。電氣自動化系統(tǒng)中變壓器的主要功能是促使裝置中的電壓和電流進(jìn)行交換。電磁感應(yīng)是變壓器主要工作原理，在輸送能源的過程中，電壓值與電壓損耗呈反比關(guān)系，因此設(shè)計人員可以在適當(dāng)增加電壓值的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)。電氣自動化中的使用的變壓器需要秉持節(jié)能環(huán)保的原則，以單相自動補償變壓器和三相四線制變壓器為主，對以上兩種變壓器進(jìn)行技術(shù)改造實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)[3]。

2.4 努力提升功率因數(shù)

功率因數(shù)與變壓器和線路損耗有重要的關(guān)系。在提高功率因數(shù)的基礎(chǔ)上可以降低線路和變壓器損耗。提高功率因數(shù)可以從以下幾方面考慮，一是使用靜電電容器，該設(shè)備可以發(fā)揮補償作用。在就地補償和集中補償相結(jié)合的基礎(chǔ)上進(jìn)行無功補償。高壓電容器是高壓用電設(shè)備和變壓器主要的補償設(shè)備，要求其功率因數(shù)超過0.9。對于無功率超過100KVar且供電點遠(yuǎn)的用電設(shè)備需要采取就地補償防治。剩余變電所低壓則采取集中不補償方式。在設(shè)計中要求集中補償功率因數(shù)和就地補償功率因數(shù)分別大于0.95和0.85。二是縮減用電設(shè)備無功損耗，將功率因數(shù)提升。耗用無用功率的主要設(shè)備為異步電動機和變壓器。電氣自動化生產(chǎn)中需要工作人員避免變壓器空載或輕載問題，降低變壓器的無功損害。對于異步電動機或者同步電動機也需要避免其空載問題，盡可能提高其負(fù)載率，將功率因數(shù)提升[4]。

2.5 抑制諧波的產(chǎn)生

非線性阻抗特性諧波源負(fù)荷在民用建筑電氣設(shè)備中較為常見。據(jù)相關(guān)資料研究顯示諧波損耗占整個系統(tǒng)損耗的三分之一，可見抑制諧波產(chǎn)生是節(jié)能降耗的有效措施。其中電氣自動化系統(tǒng)中抑制諧波的產(chǎn)生可以從以下幾方面分析，一是將濾波器安裝上，且要注意濾波器的安裝條件。濾波器適合安裝在自然功率因數(shù)較低且需要做電容補償?shù)呐潆娤到y(tǒng)中。濾波器可以將電流畸變情況降低，能有效避免設(shè)備和饋線過載問題，確保設(shè)備運行的靈敏度。此外，科學(xué)使用有源濾波器可以避免電網(wǎng)連接的電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)在使用的過程中，會由于某些失誤動作導(dǎo)致電氣設(shè)備的數(shù)量增加，促使大量諧波的出現(xiàn)。這些諧波受電網(wǎng)阻抗作用的影響會出現(xiàn)電壓重復(fù)等問題，進(jìn)而促使電壓出現(xiàn)畸變。該問題未及時解決的情況下，會促使電氣設(shè)備出現(xiàn)一系列的故障。而科學(xué)使用有源濾波器正可以解決上述問題，顯著提升電氣設(shè)備的運行效率。比如配電系統(tǒng)中有相對集中的大容量非線性負(fù)載時，可以選擇無源濾波器。配電系統(tǒng)中有相對集中的大容量非線性負(fù)載且負(fù)載變化較為明顯時可以選擇有源濾波器。而有源濾波器和無源濾波器混合使用的情況為配電系統(tǒng)中有相對集中穩(wěn)定運行的大容量非線性負(fù)載，且此種非線性負(fù)載的變化情況較為顯著。上述情況下可以采用有源和無源混合型濾波器。其中有源低通濾波器的電路圖見圖1。除了采用濾波器來抑制諧波外，工作人員也可以采取有效的技術(shù)來抑制配電系統(tǒng)中諧波問題。比如可以將D·yn11型聯(lián)接用于普通民用建筑配電變壓器組中，對于諧波產(chǎn)生較為嚴(yán)重的場所可以采用D·yz5型聯(lián)接；TN-S制可以被用在公共建筑配電系統(tǒng)接地保護(hù)中，起到降低諧波干擾接地線路的作用；在配電系統(tǒng)上游盡可能放置非線性負(fù)載，以免諧波對下游造成的干擾作用；對于諧波較為嚴(yán)重且大功率設(shè)備可以采用不同母線供電模式，并將線路電抗器安裝在供電線路上，起到增大供電線路阻抗，抑制諧波的目的[5-6]。

圖1 有源低通濾波器的電路圖

2.6 促使電氣自動化節(jié)能技術(shù)和光伏設(shè)備有效結(jié)合

光伏產(chǎn)業(yè)從目前的發(fā)展形勢來說，未來的發(fā)展空間是非常大的，所呈現(xiàn)出來的競爭優(yōu)勢也較為明顯。積極將電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)與光伏設(shè)備結(jié)合在一起是未來的發(fā)展趨勢，兩者之間有效結(jié)合可以將節(jié)能環(huán)保工作效率顯著提升。近幾年來我國環(huán)保指標(biāo)呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，光伏產(chǎn)業(yè)也形成了自己特有的環(huán)保系統(tǒng)。因此光伏產(chǎn)業(yè)與電氣自動化節(jié)能技術(shù)可以以節(jié)能減排為主線，推動兩者之間的合作。只有這樣才能促使我國電力行業(yè)又好又快地發(fā)展。

3 結(jié)束語

綜上所述，人們生活質(zhì)量在不斷提升的過程中，對于電能的需求也不斷增多。電氣自動化行業(yè)積極融入節(jié)能減排技術(shù)，可在滿足人們用電高需求的前提下，降低能源消耗。因此今后的研究人員需要加強對節(jié)能減排設(shè)計技術(shù)的深入性研究，加快我國電氣自動化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。