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

陳曉

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力設(shè)備的種類越來越多，電力資源已經(jīng)在人們的日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。電能為人們生活帶來了極大的便利，但同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境以及自然資源造成了一定破壞。近年來我國(guó)電力系統(tǒng)開始朝著自動(dòng)化的方向轉(zhuǎn)型，在對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，也開始對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，以此來降低電氣自動(dòng)化中的對(duì)能源的消耗，使其電力系統(tǒng)可以更加安全穩(wěn)定。鑒于此，本文對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的必要性以及技術(shù)的核心原則進(jìn)行了分析，并對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析

Analysis on Energy Saving Design Technology of Electrical Automation

CHEN Xiao

（Chenxin Pharmaceutical Co.，Ltd，Jinan，Shandong Province，272073 China）

Abstract：With the rapid development of science and technology， more and more kinds of power equipment， now power resources have been widely used in People's Daily life， people's production and life has been inseparable from the application of electric energy. Electricity life brought great convenience for people， but also caused damage to the ecological environment and natural resources. in recent years， our country began to transition towards automation in power system， the electrical automation design， also started to energy-saving technology application， in order to reduce the energy consumption in electrical automation， make the power system can be more security and stability.

KeyWords：Power equipment; Electrical automation; Energy saving design; Technical analysis

電氣時(shí)代至今已經(jīng)有一百年的歷史，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，電力設(shè)備的種類越來越多，但是電力資源在應(yīng)用中對(duì)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染，同時(shí)對(duì)自然資源也有一定的影響。電力系統(tǒng)在朝著自動(dòng)化方向發(fā)展時(shí)，需要將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用其中?，F(xiàn)在能源消耗越來越嚴(yán)重，能源對(duì)國(guó)家發(fā)展也有重要的影響，各國(guó)都已經(jīng)開始對(duì)能源進(jìn)行爭(zhēng)奪。在電氣自動(dòng)化的發(fā)展背景下，大眾對(duì)能源的需求也在不斷提升，為了保護(hù)環(huán)境，需要對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。本文對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的必要性以及技術(shù)的核心原則進(jìn)行了分析，并對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用措施進(jìn)行了探討。

1電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)必要性分析

電氣在人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦械玫搅藦V泛的應(yīng)用，人們?cè)趯?duì)電能進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)具備節(jié)能意識(shí)。如今節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)也得到了人們的重視，好的節(jié)能技術(shù)可以降低人們用電的開支，也可以緩解能源消耗對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，節(jié)能技術(shù)的研發(fā)也能有效降低能源消耗，防止資源被破壞，也能提升人們的節(jié)能意識(shí)。

我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展相較于其他國(guó)家發(fā)展起步較晚，如今電力系統(tǒng)雖然在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫搅藦V泛的應(yīng)用，但是其節(jié)能技術(shù)水平還是較差的，節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用的過程中還存在有較多的不足。雖然我國(guó)節(jié)能技術(shù)水平還有待提升，但現(xiàn)有的技術(shù)還是存在較多的專屬特點(diǎn)[1]。

目前我國(guó)相關(guān)部門開始對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展提出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中大部分是對(duì)電力的使用量進(jìn)行控制。對(duì)其用量進(jìn)行控制，加強(qiáng)對(duì)電氣節(jié)能的宣傳，是為了提升人們的節(jié)能意識(shí)。近年來我國(guó)已經(jīng)開始加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究的重視，投入了大量的資金的支持用于節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)，也建立了專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)技術(shù)進(jìn)行深入研究。人們對(duì)電力需求越來越高，同時(shí)還應(yīng)重視生態(tài)環(huán)境的平衡，在此基礎(chǔ)上，需要將電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)劃分到我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略中，將節(jié)能設(shè)計(jì)作為整體的發(fā)展方向，但是電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中不能盲目地對(duì)資金進(jìn)行投入，應(yīng)對(duì)資金投入進(jìn)行合理規(guī)劃，防止出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

2電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)核心原則

2.1確保電氣應(yīng)用安全

近年來我國(guó)開始對(duì)綠色環(huán)保進(jìn)行重視，以促進(jìn)我國(guó)整體長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)能源的控制已經(jīng)成為各界共同關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。目前在對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)將綠色環(huán)保的原則融入技術(shù)研發(fā)中，以此來保證電氣自動(dòng)化全過程的安全穩(wěn)定性。電氣自動(dòng)化在運(yùn)行中應(yīng)避免其出現(xiàn)安全事故，影響電子自動(dòng)化的正常運(yùn)行，使電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的意義喪失。

2.2貼合我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在應(yīng)用中具有一定的環(huán)保性，其技術(shù)可以對(duì)新能源進(jìn)行利用，使電氣自動(dòng)化的運(yùn)用更加便捷安全，同時(shí)還具備較強(qiáng)的實(shí)用性，其技術(shù)應(yīng)用中還應(yīng)對(duì)節(jié)能材料的應(yīng)用情況進(jìn)行考量。目前我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化中的裝置有著不同的使用年限，裝置在使用到一定年限時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，在節(jié)能環(huán)保理念下，所更換下來的老舊裝置可以進(jìn)行二次利用，但是如何對(duì)其裝置進(jìn)行利用是現(xiàn)在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中較為重視的內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員在對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對(duì)裝置中的節(jié)能材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)保證其材料能夠達(dá)到電力企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的需求，使電氣自動(dòng)化裝置在報(bào)廢后還能在其他領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。這種節(jié)能材料在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在提升材料使用效率的同時(shí)也能有效降低企業(yè)生產(chǎn)中成本的投入，可以從根本上達(dá)到綠色環(huán)保的效果[3]。

2.3增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益

技術(shù)人員在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化節(jié)能的要求，同時(shí)還應(yīng)與電力企業(yè)中實(shí)際的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合，提升電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)水平，使電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)具有一定的合理性以及有效性。目前在開展電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)先對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃，在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化節(jié)能時(shí)，根據(jù)其規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行開展，對(duì)規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行完善，降低電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中的成本消耗，以此來達(dá)到提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)其運(yùn)行中的安全性進(jìn)行重視，在設(shè)計(jì)中不能只重視節(jié)能效果的提升，也不能只重視成本消耗的降低，還應(yīng)保證電氣自動(dòng)運(yùn)行的安全性。

3電氣自動(dòng)化中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的措施

3.1減少輸電線路的損耗

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，電力資源消耗主要在于輸電線路中電力的損耗。電路在傳輸?shù)倪^程中，造成的電力能源損耗主要來自傳輸線路中的電阻，針對(duì)這種現(xiàn)象，需要降低傳輸線路中的電阻進(jìn)行，有效減少電力能源的中損耗[4]。對(duì)電力系統(tǒng)中的輸電線路進(jìn)行觀察能夠看出，電阻的大小會(huì)受到線路原料以及線路長(zhǎng)度或者橫截面積的影響，因此電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)線路材料的選擇。不同材料具有不同的導(dǎo)電性，導(dǎo)電性強(qiáng)的材料在應(yīng)用中會(huì)降低傳輸線路中的電阻，在降低電阻時(shí)，傳輸材料的橫截面積需要擴(kuò)大，但是其長(zhǎng)度需要縮短，這種情況才能有效降低線路電阻。從電網(wǎng)的整體性來看，電網(wǎng)中的布局復(fù)雜程度也影響著電力能源的損耗，布局越簡(jiǎn)單，輸電線路的長(zhǎng)度越短，所消耗的電力能源就越少。由此可見，在對(duì)電力系統(tǒng)中節(jié)能材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)選擇導(dǎo)電性強(qiáng)的材料，保證材料價(jià)格的合理性，其價(jià)格應(yīng)在企業(yè)成本規(guī)劃范圍內(nèi)。在對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)保證電網(wǎng)簡(jiǎn)潔，降低輸電線路的長(zhǎng)度，使其可以達(dá)到降低電阻同時(shí)降低電力能源消耗的目的。

3.2選擇功能合適的優(yōu)質(zhì)變壓器

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中需要對(duì)變壓器進(jìn)行合理選擇，變壓器電力輸送系統(tǒng)中占據(jù)有重要的地位，其中變壓器的質(zhì)量影響著電氣資源的損耗力度。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，若想提升系統(tǒng)的節(jié)能效果，需要對(duì)變壓器進(jìn)行合理選擇。應(yīng)選擇功率損耗較小的變壓器，同時(shí)變壓器還應(yīng)具備自動(dòng)補(bǔ)償功能。具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的變壓器可以在復(fù)雜多變的用電環(huán)境下使電流能夠保持在較為平衡的狀態(tài)，這種情況可以有效降低電力系統(tǒng)中電氣能源的消耗，以此來實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能的目的。

3.3使用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)將無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備是電力在輸送中對(duì)產(chǎn)生無(wú)功功率的電氣設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，其設(shè)備在應(yīng)用中能夠?qū)ψ儔浩鲬?yīng)用中所造成的電力的能源的消耗進(jìn)行降低，使其電力的使用效率有明顯的提升。在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，起到節(jié)約電力能源的作用，同時(shí)也能改善供電網(wǎng)絡(luò)中的電力質(zhì)量。由此可見，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在電力系統(tǒng)運(yùn)行有著重要的作用。

但是無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備并不適用于所有的電力系統(tǒng)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，選擇合適的設(shè)備，使其可以將節(jié)能作用充分發(fā)揮出來[5]。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，若選擇不合理，節(jié)能效果無(wú)法達(dá)到最佳的效果，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)反作用，最終導(dǎo)致電氣能源消耗更高。在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)中的實(shí)際參數(shù)有一定的了解，與電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行情況結(jié)合進(jìn)行綜合性的分析，使其所選擇的設(shè)備與電力系統(tǒng)能夠達(dá)到適配。針對(duì)電網(wǎng)線路負(fù)荷程度不同的電力系統(tǒng)，在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，根據(jù)不同線路中負(fù)荷情況，對(duì)不同類型的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，使電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，其電路損耗問題可以得到緩解，以此來達(dá)到提升電能使用效率的目的。

3.4使用濾波器避免諧波的負(fù)面效果

對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行研究分析后可以看出，電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)諧波，其諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成危害。諧波會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的電壓受到影響，其電壓波動(dòng)會(huì)變大，對(duì)電網(wǎng)中設(shè)備的正常運(yùn)行造成一定的影響，同時(shí)還會(huì)影響到電網(wǎng)所覆蓋區(qū)域內(nèi)的其他機(jī)器，對(duì)電力企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)諧波會(huì)直接影響到電力設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行時(shí)損耗加大，設(shè)備損耗嚴(yán)重將會(huì)降低使用年限，同時(shí)電氣能源的消耗量也會(huì)加大，造成能源浪費(fèi)。電氣設(shè)備在受到諧波影響后，設(shè)備也更容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，同一線路或系統(tǒng)中的其他設(shè)備也會(huì)受到影響，若情況嚴(yán)重，將會(huì)導(dǎo)致周圍人們無(wú)法正常用電。

在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中需要對(duì)諧波進(jìn)行重視，可以對(duì)濾波器進(jìn)行使用，有效緩解諧波對(duì)電力系統(tǒng)造成的負(fù)面影響[6]。現(xiàn)在所使用到的濾波器分為兩種類型，分別是有源濾波器金和無(wú)源濾波器。其中有源濾波器在應(yīng)用中需要花費(fèi)大量的費(fèi)用，但是其功能以及濾波效果比無(wú)源濾波器強(qiáng)。雖然短期內(nèi)對(duì)有源濾波器的應(yīng)用會(huì)加大電力企業(yè)中的負(fù)擔(dān)，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看，有源濾波器的節(jié)能效果更強(qiáng)，其創(chuàng)造出來的利益比前期成本的投入高，因此電力企業(yè)應(yīng)對(duì)有源濾波器進(jìn)行合理應(yīng)用，對(duì)諧波進(jìn)行高效過濾，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)還要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行中設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，使電力企業(yè)中的電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.5使用高效光源

光源在人們的工作生活中占據(jù)重要的作用，光源也是電力能源消耗的主要內(nèi)容，在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)光源帶來的損耗進(jìn)行改良優(yōu)化，有效降低電力能源的消耗。在對(duì)光源進(jìn)行改良時(shí)，可以對(duì)高效光源進(jìn)行使用。目前，高效光源在我國(guó)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)中占據(jù)重要地位，其高效光源在應(yīng)用的過程中可以有效緩解電力能源的消耗。高效光源與普通光源相比，使用時(shí)間更為長(zhǎng)久，能源消耗量也相對(duì)較低。高效光源燈具可以取代普通的燈具，從而有效降低光源帶來的成本。

4結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電力的發(fā)展階段，電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)我國(guó)電力發(fā)展的變革，為電力企業(yè)帶來一定的利益，方便了人們對(duì)電能的使用。因此現(xiàn)階段在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)中電網(wǎng)電路中的參數(shù)以及使用環(huán)境對(duì)其線路材料進(jìn)行合理選擇，有效輸電線路中的電阻，還應(yīng)對(duì)輸電線路中的布局進(jìn)行改善，根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)際情況對(duì)變壓器進(jìn)行合理選擇，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以及濾波器進(jìn)行應(yīng)用，以此來降低電力能源消耗過大的問題。

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