淺談電力自動化節能設計技術

徐家勇（北京華宇工程有限公司,河南　平頂山　467002）

淺談電力自動化節能設計技術

徐家勇
（北京華宇工程有限公司,河南平頂山467002）

隨著社會經濟的不斷發展，節能開始成為現代經濟建設當中一個重要目標，這就對電氣自動化的節能技術提出更高要求。本文首先闡述了為達到節能目的的電氣工程的設計方法，然后論述了電氣系統中的節能技術。

電氣自動化；節能設計技術；無功補償；有源濾波器

1　引言

在人類社會經濟飛速發展的過程中，電力發揮了舉足輕重的作用。現階段，全世界范圍內還有將近13億左右的人群處在貧電生活中，有將近26億人是依靠木材、煤炭等物質材料作為正常生活索取熱量的所需。而這種取暖取熱方式會對我們的環境造成很大的破壞性不僅會引起資源平衡性的破壞，同時還會造成嚴重的大氣污染。在全世界范圍內，我國的能源消耗量排名前列，估計在未來的事多年內我國的總能源消耗量將達到世界能源消耗量的三分之一。對于電氣自動化系統來說，必須要提高運轉效率，優化生產結構，才能達到各類資源的充分有效利用，才能從根本上降低能源的消耗，在提高經濟效益的同時，實現社會效益的不斷提高。

2　電氣工程的設計方法

要想從根本上實現節能生產的目標，最關鍵的就是要做好最初的工程設計工作。只有這樣才能保證在后續的每一個工作環節中都能以最優的結構進行生產，達到生產節能性的不斷提高。

2.1做到配電設計工作的完善

在開展設計活動的時候，首先應該考慮到的一點就是電力系統的可實施性。這一特性的達標要從兩個方面來觀察，第一整個系統的負荷能力的高低，第二是系統中所有設備的安全可靠性，同時不同的設備儀器要有配套的使用說明與技巧。在配電的過程中，要確保整個系統能夠便于操作、調控，要運轉靈活、高效、穩定。在電力設計過程中要達到系統的穩定性與安全性的效果，首先要做的就是提高材料的絕緣性能，最后再進行線路鋪設的時候要確定線路之間的距離滿足絕緣性的要求。

2.2提高電氣系統的運行效率

為了提高整個系統的能源利用效率，達到節能的目標，在進行系統內部儀器裝備使用的過程中就應該選擇那些具有節能性的設備。此外，我們還可以通過負荷的均衡性、減少消耗等措施手段來提高系統運行過程中的節能效果。例如，在進行配電規劃設置的過程中，要對配電負荷系數的確定也應該加強力度。在進行設備安裝組合的過程中注意選擇最佳的結構形式，也能夠達到提高設備運行效率降低能源消耗的目的。

3　電氣系統中的節能技術

3.1減少電能在線路上的傳輸損耗

在設計階段主要的目標就是達到節能降低消耗的目的，只有堅持這一理念，才能從根本上降低配電系統的運行壓力，維持系統的正常、高效運轉。因為在電力傳遞過程中，存在著過多的電阻壓力，所以會對功率產生影響。通過電阻力的控制能夠起到降低線路消耗的巨大作用。導線所能產生的電阻量和線路長度成正相關，與線路橫截面積成負相關。所以，為了達到降低電阻的效果，我們可以從下面幾個角度入手解決問題：（1）選用電阻率小的材料來完成線路的鋪設，工業電氣設計中已較少采用鋁芯電纜，多采用銅芯電纜。（2）將導線的長度控制在規定的范圍以內。減少線路鋪設過程中的彎度，盡量選擇直線型架線。此外，變為了縮減供電距離，最好在電壓中心區設置變壓設備。（3）擴大導線的橫截面。在國內經濟初步發展的階段，因為經濟條件有限，所以進行線路設計鋪設的時候我們對于線路運行長遠經濟效益的考慮總是不夠。當前，對工程建設越來越重視整體和長遠的合理性。在電力和建筑電氣工程中推行按經濟電流選擇電纜截面是實現線路設計合理化的第一步。

3.2無功補償

在整個電力體系中，無功功率占有的容量屬于大部分，這在無形中增加了線路的壓力，從而使得電網的電壓處于不穩定階段，對于電網的有效運行產生了極為不利的影響。對于電能使用者來說，從外觀上來看無功功率的因數不足，當它達到0.9時，使用者就要根據實際情況上交一定的罰款，所以也會增加使用者的經濟成本，這就要求我們要從下面幾個方面出發進行相應的調整，以維持良好的經濟效益：第一，將電容器作為最主要的補償設備，通過該容器的容納量來對參數進行詳細的確定，希望通過這些數值來完成計算工作；二是考慮電網的運行情況，要十分了解補償線路和負荷情況，如果固定負荷較多，應該采用靜態補償方式，反之，對于變化的、不連續的負荷較多應考慮動態補償方式。第三，完成接地裝置，能夠遵循就近原則，就能夠實現運電系統效能的降低。

3.3濾波器

因為系統中電氣裝備儀器的不斷增多以及其它一些因素的影響，所以出現的諧波電流量也會不斷地增多，而這些電流所導致的電壓的產生會引起電壓的畸形轉變，導致電網儀器裝備出現一些錯誤的舉動。所以，為了降低電壓，就應該采取有效的措施進行諧波的消除，為了達到這個效果最好的途徑就是使用消波儀器。

3.4其他形式的節能

為了達到節能的效果，除了使用上面的一些措施以外，還可以通過其它一些方式，比如：通過光能的有效使用，在耗電活動中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，選擇一些具有良好的節能型的照明設備將會起到良好的節能效果。這樣也能起到系統性的節能作用。

4　結語

隨著人類社會的不斷進步，電氣系統也會出現不斷地更新變革，向著自動化、節能型、環保型的趨勢進一步發展，這就需要我們要加強自身的學習，不斷提高節能技術理念與工作水平。為了進一步提高電氣自動化的節能設計水平，就應該注重導線的選擇方式、系統內部裝備的組合搭配，以保證各種新型節能措施能夠在電網運轉中取得良好的節能效果。

[1]工業與民用配電設計手冊 第三版[Z]，2005(10).

[2]黃敏,文茂霖．電氣自動化中節能設計技術的應用[J].科技與企業,2013(22).

徐家勇(1982-)，安徽淮南人，2005年畢業于安徽理工大學電氣工程系自動化專業，工程師。