探究電氣工程自動化及其節能設計

【摘? 要】眾所周知，社會經濟在發展的同時能源浪費現象同樣十分顯著，而地球資源總歸是有限的，不可再生能源的浪費并不是“取之不盡用之不竭”。人類要發展經濟，搞工業、搞建設、搞網絡都是時代必然，但是在其能源損耗中如果不加以節制，尤其在現階段隨處可見的電氣系統中沒有相應的節能技術節約能源，最終遭殃的終是人類的子孫后代，人類總會自食其果。對此，在本文中我們以電氣自動化為例，闡述其中的節能設計技術。

【關鍵詞】電氣工程自動化;節能設計;技術要點

引言

電氣自動化在各個規模、各個行業都已基本采用，它能夠大大減少工作時間，提高工作效率，減少運行成本，改善工作人員的勞動條件等。近年來，隨著“綠色工廠”“綠色園區”“綠色供應鏈”“綠色產品”等一系列綠色革命的興起，節能領跑、綠色發展成為我國當前經濟建設的重要發展目標。那么，采用先進的自動化節能技術和節能設備才是推動各行各業達到節能減排目的的有效途徑。從當前國家節能的方向考慮，企業采用先進的節能技術勢在必行，新建企業從建廠之初就應考慮節能的設計和節能設備的選用，而對于一些老企業來說，通過技術改造來實現節能，降低生產成本，提高產品質量才是企業發展的根本之道。

1.國家推薦的幾種裝備系統節能技術

1.1機床用三相電動機節能電器技術

取樣電動機運行“瞬時有功負荷”作為控制信號，實時監測實際負荷、自動調整有功功率，有效減少機床能耗;即：當“瞬時有功負荷”大于額定功率1/2時自動調整為大功率，當小于額定功率1/3時自動調整為小功率，通過循環監控調整電動機的“瞬時有功負荷”來實時調整電動機功率。此技術適用于三相異步電動機驅動的機床設備改造。

1.2基于智能控制的節能空壓站系統技術

采用先進的控制技術、工業變頻技術、閥門技術、綜合熱回收技術，對壓縮機空氣系統中的空壓機、過濾設備、冷燥設備、管網閥門、儲氣罐、終端設備等單元進行一些優化控制，優化壓縮空氣系統能量輸配效率，提高空壓機的系統能效。此技術適用于空壓站系統節能改造。

1.3空壓機節能驅動一體機技術

采用卸載停機技術，通過采集多路溫度、壓力、用氣量等負載特性，自動識別并控制停機時間，減少空氣壓縮機卸載能耗，從而提高能效水平，適用于壓縮機節能改造。

1.4基于電流確定無功補償的三項工業節電技術

利用電容器具有充、放電和貯電的特性，采用并聯補償電容器的方式，利用帶有高速計算機芯片的自動限流補償控制器對用電器進行無功補償和有功電量剩余回收，并抑制瞬流、濾出諧波。適用于低壓三相交流電動機節能改造。

2.電氣工程自動化及節能設計要點

2.1線路損耗減少

電氣系統在線路上的傳輸損耗是十分常見的損耗形式，主要原因在于導線中的電阻會形成有功功率損耗，其電阻值越大，所產生的有功功率損耗就越大。而其導線電阻值的大小取決于導線長度和橫截面積。對此，為了能夠盡量通過減少導線電阻值而減少有功功率損耗，達到減少線路損耗的目的，就要從三個方面進行改善：首先，可以通過選取一些本身材質電導率十分低的導線連接其中，達到減少線路損耗的目的;其次，可以通過改變導線的長度降低線路損耗，比如減少彎路走線，盡量均以直線形式走線，同時要注意那些繞來繞去不必要的導線環繞，減少多余的導線長度;最后還可以增加其導線的橫截面積，在選擇導線之際可以選擇橫截面積比較大的導線連接其中。

2.2無功補償應用

所謂無功補償又被稱為無功功率補償，指的是在整個電氣系統中為了能夠提高電網功率因數而降低供電器變壓器與傳輸線路中所產生的用電損耗，達到提高供電效率的目的。對此，無功補償在整個電氣系統中有十分重要且廣泛的應用。在很多用電用戶看來無功功率整體功率因數十分低，更在一定程度上需要對供電部門繳納罰款，用戶用電成本也隨之變高，其經濟效益更是無從談起。對此，為了能夠達到無功補償的應用目的可以在其中應用一些無功補償設備，實現無功就地平衡的目的，既提高其中的功率因素，也能顯著減少電能損耗，保障整個電氣系統的經濟效益。在無功補償設備的選擇中，其選擇要求同樣有三個方面：其一，所選用的電容器進行無功補償之際，其電容器的容量必須合理滿足配電電圧的容量以及相應的功率因素、三相電壓平衡度以及負荷等相關參數要求。如果在無功補償過程中產生諧波，可以利用電抗器減少其中的諧波;其二，為了避免無功補償產生過量補償或者無功倒送、投切震蕩等亂象，對于電容器在選擇中必須針對其無功功率參數作為投切參數要求;其三，傳統的電容器等容量分組與投切開關中的循環投切方式，還有按比例分配、按級投切等均沒有十分理想的務工補償效果。對此，在現如今的投切中一般以模糊投切多見，無論是在適用范圍還是在跟蹤準確性能方面均表現的十分優異。

2.3電力蓄能設備

蓄能設備能夠轉移電網高峰時的用電量、平衡電網的峰谷差。蓄能設備可以在用電波谷時段來制取熱量并儲存起來，此時屬低電價時段，然后再在用電波峰時段，也就是高電價時段把儲存的能量釋放出來使用，這樣大大降低了企業用電成本。現階段，我國北方地區推行煤改電供暖，電鍋爐作為一種供暖主熱源技術已得到廣泛的應用，相比燃煤鍋爐其無污染物排放;相對于燃油、燃氣鍋爐占地空間小、節省用地;政府在取暖期延長了用電波谷的時段，企業應采用合適的蓄能式鍋爐來代替原有的燃煤鍋爐，既經濟又環保。

3.結束語

總而言之，企業必須從節約能源的角度出發，使生產過程中低耗能、低排放，將綠色低碳作為發展目標，加大節能技術和終端用能設備的投入，才能實現我國節能電氣的跨越式發展。

參考文獻

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作者簡介：卜天惠，遼寧沈陽，110000。