電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研究

（綿陽師范學(xué)院，四川 綿陽 621000）

【摘要】：隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技正在不斷地發(fā)展，人們的節(jié)能意識(shí)也正在逐步提高，于是根據(jù)電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，電氣人員也在傾盡全力研發(fā)更加高效的節(jié)能技術(shù)，本文通過對(duì)電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用進(jìn)行說明。

【關(guān)鍵詞】：電氣自動(dòng)化；節(jié)能技術(shù)；設(shè)計(jì)；研究

引言：目前，人們的生活已經(jīng)離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，用電系統(tǒng)和家用電器產(chǎn)品等都應(yīng)用到電氣自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)和知識(shí)，在我國(guó)的資源利用方面經(jīng)常出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象，有效的節(jié)約能源可以保證我國(guó)的供電系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，避免人們的生活出現(xiàn)斷電危機(jī)，節(jié)約能源可以降低花費(fèi)的成本。

一、電氣自動(dòng)化概述

（一）電氣自動(dòng)化的概念

在有效的利用電能的基礎(chǔ)之上，將電力設(shè)備驅(qū)動(dòng)起來，然后實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)上的全面自動(dòng)化。例如許多生活中的家用電器，洗衣機(jī)、微波爐等。在一些大型的生產(chǎn)企業(yè)之中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以節(jié)約能源并且降低消耗的成本。

（二）應(yīng)用領(lǐng)域

電氣自動(dòng)化技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于鋼鐵業(yè)的制作與生產(chǎn)之中，并且失去電氣自動(dòng)化技術(shù)鋼鐵產(chǎn)業(yè)便無法繼續(xù)生產(chǎn)，主要應(yīng)用到自動(dòng)化的煉鋼設(shè)備，在材料的傳輸和和鋼鐵的灌注都需要嗲氣自動(dòng)化技術(shù)。在石灰的生產(chǎn)當(dāng)中，需要應(yīng)用現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過節(jié)能環(huán)保的自動(dòng)化技術(shù)建筑石灰窯。還可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行污染氣體的處理工作，將廢棄的氣體變成可利用的再生氣體。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效地提升生產(chǎn)效率，積極地促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)具有推動(dòng)力作用[1]。

（三）電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要性

在新技術(shù)領(lǐng)域之中，電氣自動(dòng)化技術(shù)也是其中之一。電氣自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)生活中具有重要的作用，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的開發(fā)，在電網(wǎng)中應(yīng)用可以減少所耗電能的情況，在生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用，可以提高機(jī)械性能和相關(guān)電氣設(shè)備的安全運(yùn)作，還可以為企業(yè)節(jié)約成本。在節(jié)能減排中等領(lǐng)域應(yīng)用，可以促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。

二、節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

基于電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中都可以發(fā)揮極大的功效，在技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展行列也是一種突破性的技術(shù)。大力發(fā)展節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)可以將電能的損耗降到最低，使電網(wǎng)的運(yùn)行不再受供電緊張的影響，使居民使用電更加的放心、方便。對(duì)于各個(gè)企業(yè)而言，基于電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)可以保障電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，可以提高電氣設(shè)備的工作效率，降低損耗以減少成本[2]。

三、節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

（一）用電原則

在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中，供電的穩(wěn)定性是最重要的，在不能夠影響人們正常用電的情況下達(dá)到節(jié)能的作用。用電原則是節(jié)能設(shè)計(jì)的第一要責(zé)，人們的生活不能夠缺少用電，因此在設(shè)計(jì)上就要首先考慮保障人們能夠正常的用電，不然節(jié)能設(shè)計(jì)便失去了意義。

（二）環(huán)保原則

節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)便是環(huán)保，環(huán)保原則是節(jié)能設(shè)計(jì)中必須做到的，在設(shè)計(jì)使用的階段不能夠造成浪費(fèi)，選擇節(jié)能的材料是必須的，節(jié)能材料必須具有實(shí)用性和環(huán)保性，通過對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)中的原始材料進(jìn)行嚴(yán)格的挑選，可以保障在電氣機(jī)械等物在報(bào)廢之后達(dá)到控制污染的目的，有效的環(huán)保可以促進(jìn)能源的再利用。

（三）無功補(bǔ)償原則

在一般的無功補(bǔ)償設(shè)備當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)無功率的補(bǔ)償，對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行起著決定性的作用，無功補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)輸電損耗的降低，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，通過節(jié)約能源提高供電系統(tǒng)的工作質(zhì)量。無功補(bǔ)償原則對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要，在設(shè)備的選用上要慎重，如有失誤就可能造成整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。

首先，可以根據(jù)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行選擇，容量的選擇要適用，電壓的負(fù)荷也需要考慮；其次，可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行選擇，充分的了解電網(wǎng)的補(bǔ)償線路，根據(jù)負(fù)荷的狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償線路的選擇，大負(fù)荷對(duì)應(yīng)的是動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償線路，小負(fù)荷對(duì)應(yīng)的是靜態(tài)的補(bǔ)償線路；最后，利用投切方式進(jìn)行設(shè)備的選擇，投切方式要準(zhǔn)確系數(shù)較高，而且應(yīng)用要比較廣泛。選擇完畢之后就可以立即安裝設(shè)備，既能降低損耗還可以進(jìn)行較好的補(bǔ)償[3]。

（四）經(jīng)濟(jì)節(jié)約原則

根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)，不能夠肆意的加大成本，經(jīng)濟(jì)節(jié)約原則的適用可以有效地降低成本，在保障電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行的前提下取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用

（一）變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

在變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)方面要降低電能損耗，就要先選擇變壓器的材料。材料方面主要包括銅線、鋼材和硅鋼片等，材料的選擇出現(xiàn)問題就會(huì)導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，電能的損耗就會(huì)加大。在堅(jiān)持節(jié)約的基本原則之上可以選用設(shè)備運(yùn)行需要的介質(zhì)，對(duì)相應(yīng)的材料進(jìn)行科學(xué)合理的選擇可以降低生產(chǎn)所需的成本。

在配電柜的材料選擇上可以選擇銅線，利用換位導(dǎo)線減少電能的損耗，硅鋼片的選擇可以是薄型號(hào)的，能夠快速的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。現(xiàn)如今，變壓器的負(fù)載率在40%到60%之間可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)車間中，變壓器的位置一般選擇在電力負(fù)荷的中心，這樣做有利于對(duì)變壓器進(jìn)行管理，減少電纜的長(zhǎng)度以降低電能的損耗[4]。

（二）變頻器節(jié)能設(shè)計(jì)

變頻器的主要功能是將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡冾l器在工作的初始階段可以將三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡谙到y(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，變頻器會(huì)將直流電再轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姟Ｔ谧冾l器的工作運(yùn)行中，輸出頻率以及相應(yīng)的電壓是會(huì)改變的，電機(jī)相應(yīng)的運(yùn)行曲線也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。在利用變頻器拖動(dòng)技術(shù)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮到生產(chǎn)過程的安全問題和可靠性，變頻設(shè)備的使用和安裝過程中，對(duì)風(fēng)機(jī)的調(diào)速要降低流量，降低水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

（三）電纜線設(shè)計(jì)

電纜線的溫度一般較高，電纜的載流量降低會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，電纜線應(yīng)該按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行截面選擇，一般情況下是根據(jù)周圍環(huán)境溫度的30度進(jìn)行的。電纜線的選擇上要考慮初始投資的情況，在嚴(yán)把成本的情況下選擇線路損耗最低的電纜線。一般情況下，截面越小成本越低，而相應(yīng)的損耗就會(huì)越大，綜合考慮之下可以選擇二者之和最小的情況，既能節(jié)約成本也能降低損耗。

五、節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的加強(qiáng)措施

（一）利用光伏設(shè)備

大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)有助于節(jié)能技術(shù)的推進(jìn)，光伏設(shè)備的應(yīng)用符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念，通過科技的創(chuàng)新將二者有機(jī)的結(jié)合可以促進(jìn)節(jié)能設(shè)計(jì)結(jié)束的發(fā)展，盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高水平標(biāo)準(zhǔn)。

（二）采用有源濾波器

電氣設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)諧波，諧波的產(chǎn)生會(huì)影響電壓的穩(wěn)定，電氣設(shè)備不能夠正常的運(yùn)行，電機(jī)的使用壽命也會(huì)減少，利用有源濾波器可以解決以上的麻煩，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)有重大的幫助。

結(jié)論：綜上所述，隨著我國(guó)電氣行業(yè)的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，基于電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)前途也是無可限量的，人們的生活離不開電能，相應(yīng)的能源浪費(fèi)現(xiàn)象比較多見，對(duì)電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究和利用可以降低能源的損耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽啟祺.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，08：17-19.

[2]陳曉蘭.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，17：126.

[3]張琰明.淺析電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，19：174-175.

[4]劉建，陳可夫.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，33：144.