電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)探討

張裕林　楊啟濤

（山東凱樂化工有限公司，山東棗莊　277000）

電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)探討

張裕林楊啟濤

（山東凱樂化工有限公司，山東棗莊277000）

伴隨著社會的不斷發(fā)展和信息技術(shù)的不斷深入，人們對電氣的質(zhì)量要求也越來越高，所以我國為了提高電氣工程建設(shè)水平，就通過運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)將其應(yīng)用到電氣工程中，電氣系統(tǒng)也不斷的走向自動化，并且還在自動化的基礎(chǔ)上使用節(jié)能設(shè)計，使得電氣工程更加完善。本文通過對電氣自動化節(jié)能設(shè)計進(jìn)行探討，提出電氣自動化節(jié)能設(shè)計的方案。

電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)電氣工程

自動化、信息化以及智能化已經(jīng)在社會各個領(lǐng)域備受關(guān)注，尤其是關(guān)于電氣節(jié)能設(shè)計這一方面，通過對電氣進(jìn)行自動化和節(jié)能化設(shè)計，促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，由于能源的短缺使人們開始陷入困境，所以節(jié)能又是一個很大的關(guān)鍵，可持續(xù)發(fā)展理論的提出，讓人們開始反思，如何將節(jié)能設(shè)計技術(shù)與電氣自動化技術(shù)相結(jié)合，是下文所講的重點(diǎn)。

1　電氣自動化節(jié)能設(shè)計概述

電氣自動化作為電氣信息領(lǐng)域的新興學(xué)科，與人們的日常生活活動以及工業(yè)生產(chǎn)有著密切聯(lián)系。在生產(chǎn)工作時，通過運(yùn)用電氣自動化設(shè)計可以有效的提高工作效率，節(jié)省運(yùn)作成本，有效的發(fā)揮勞動力的作用［1］。近幾年來，由于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)前社會所關(guān)注的對象，也是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo)，換句話說，雖然自動化技術(shù)的使用樂意推動各行各業(yè)的發(fā)展，但是沒有結(jié)合節(jié)能技術(shù)的話，最終這種技術(shù)是不能得到永久發(fā)展的，技能技術(shù)才能夠主導(dǎo)全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因?yàn)閷τ陔姎庾詣踊到y(tǒng)來說，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程容易產(chǎn)生很諧波，對覆蓋面很廣的電網(wǎng)會造成損害，所以，為了消除諧波，就需要往節(jié)能方面考慮，通過對電氣自動化中的節(jié)能設(shè)計技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，有效的減少電氣系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的能源消耗，消除諧波，避免電網(wǎng)的損害。

2　電氣自動化的節(jié)能設(shè)計方案

要想從節(jié)能方面出發(fā)，電氣自動化就應(yīng)該從變壓器、無功功率、濾波器等技術(shù)上進(jìn)行改變，可以通過減少電路的傳輸消耗、選擇質(zhì)量更好的額變壓器、補(bǔ)償無功以及使用有源濾波器這些措施來達(dá)到節(jié)能的效果，具體措施如下：

2.1減少電能的傳輸消耗

在進(jìn)行電能傳輸過程中，通常情況下，由于導(dǎo)線本身存在電阻，這就導(dǎo)致一定有用功功率的消耗，可是，這種情況又是無法避免的，線路上的電流必須通過導(dǎo)線才能進(jìn)行電能的傳輸，所以，要想減少電能在線路上的能量消耗，就只能通過減少導(dǎo)線的電阻，眾所周知，導(dǎo)線的電阻是與導(dǎo)線的橫截面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的，那么，就可以利用導(dǎo)線與橫截面的關(guān)系來減少到導(dǎo)線的電阻，從而減少電能的消耗，主要可以通過以下幾個方面進(jìn)行改變：（1）選擇電導(dǎo)率更小的材質(zhì)來制作導(dǎo)線，這樣就能減少電能在來回電路上的消耗；（2）減小導(dǎo)線的長度。通過在設(shè)置電路時，盡量讓導(dǎo)線走直線，避免過多的彎路，從而減少導(dǎo)線的長度；（3）變壓器的布置應(yīng)該盡量靠近負(fù)荷中心，從而減小供電系統(tǒng)之間的距離；四，增大導(dǎo)線的橫截面積，通過增加導(dǎo)線的橫截面積來減少導(dǎo)線的電阻，從而減少電能的消耗。通過對各個方面的設(shè)置，達(dá)到節(jié)能的效果。

2.2選擇質(zhì)量更好的變壓器

對于變壓器的選擇應(yīng)該滿足節(jié)約能源的特點(diǎn)，通過對變壓器型號的規(guī)定，來減少變壓器的有用功功率的消耗，而且在設(shè)計變壓器的時候，最好采用一些單相自動補(bǔ)償設(shè)備，通過這些設(shè)備的使用來保持流動的三相電電流的平衡，減少變壓器本身的消耗，也可以使用單相用電設(shè)備接在三相電源上來有效的減少負(fù)荷不平衡的方法來尖山變壓器電能的消耗。

2.3無功補(bǔ)償設(shè)備的合理選擇

對于無功功率，它在電氣自動化系統(tǒng)中占供配電設(shè)備很大一部分的容量，因此在線路中的大量消耗，造成電網(wǎng)的電壓下降做出了很大的“貢獻(xiàn)”，以直接影響了電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行［2］。然而，對于用戶來說，無功功率體現(xiàn)在因?yàn)楣β室蛩氐钠蛯?dǎo)致用戶需要向供電部門繳納一定比率的罰款，用戶的用電的成本也增加，供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益就下降了，所以，為了實(shí)現(xiàn)無功功率的平衡，減少消耗，可以選擇適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備，這樣可以有效的提高社會和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。在無功補(bǔ)償設(shè)備的選擇上需要提幾點(diǎn)要求：一，在使用電容器補(bǔ)償?shù)臅r候，需要根據(jù)具體的參數(shù)來確定電容器的容量，通過對這些參數(shù)的計算來合理的使用電容器；二，通過采用集調(diào)節(jié)平滑、定位準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣的一體化模糊投切方式來達(dá)到良好的補(bǔ)償效果，因?yàn)橐酝难a(bǔ)償電容器中電容器的分擔(dān)方式、按編碼配置的方式都無法達(dá)到節(jié)能的效果。同時，在使用過程中，低壓的情況下使用投切符合開關(guān)，高壓補(bǔ)償?shù)那闆r下選擇真空接觸器，這樣才能更好的達(dá)到節(jié)能效果；三，對與偷竊參數(shù)的物理量，需要充分考慮投切振蕩、無功倒送的情況的發(fā)生，針對這些現(xiàn)象來選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量，另外，無功補(bǔ)償設(shè)備最好就地安裝，直接進(jìn)行補(bǔ)償，這樣才能減少線路上的無用功傳輸，達(dá)到節(jié)能的效果。

2.4使用有源濾波器

在電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作的過程中，為了有效的消除運(yùn)作過程中產(chǎn)生的諧波，就需要使用有源濾波器，因?yàn)橛性礊V波器具有優(yōu)異的動態(tài)性能，能夠?qū)﹄姎庾詣踊到y(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程產(chǎn)生的諧波進(jìn)行有效的過濾，在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚梗叶嘣性礊V波器的應(yīng)用可以使得電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)作時的功率范圍增大，有效的提高電氣設(shè)備的運(yùn)作效率，從而達(dá)到節(jié)能的效果。

3　結(jié)語

綜上所述，社會一直在發(fā)展著，電氣自動化技術(shù)會更加進(jìn)步，雖然現(xiàn)在電氣自動化中的節(jié)能設(shè)計還只是發(fā)展初期，但是以后會向著更好的方向發(fā)展，通過對電氣自動化與節(jié)能理念的結(jié)合能夠有效的減少對環(huán)境的污染，還可以給使用者提供健康舒適的工作或者生活環(huán)境。

［1］劉海龍.淺談電氣自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向［J］.黑龍江科技信息，2010，45（06）：96-97.

［2］王冬梅.電氣自動化控制技術(shù)研究［J］.機(jī)電信息，2012，88（03）：59-60.

張裕林（1981—），男，山東棗莊人，學(xué)歷：專科，職稱：助理工程師，（單位：山東凱樂化工有限公司），研究方向：電氣自動化機(jī)電；

楊啟濤（1982—），男，山東棗莊人，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，（單位：山東凱樂化工有限公司），研究方向：電氣自動化。