楊勇

摘要：電能作為傳統(tǒng)四大能源之一有著自身的應(yīng)變特性。隨著中國制造2025時代到來，工業(yè)4.0的提法，電能的需求量一直處于供不應(yīng)求的正增長階段，彰顯著它的國民能源地位。我們嘗試著把各種形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，而絕大多數(shù)設(shè)備都是基于電能和化學(xué)能的。因此，節(jié)電是節(jié)能中最基本最重要的節(jié)能。節(jié)能環(huán)保符合時代發(fā)展的需求，耗能大戶的電氣行業(yè)作為節(jié)能的首發(fā)場，需要研究電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)來降低能耗，打造電氣行業(yè)綠色生態(tài)化發(fā)展的動態(tài)平衡。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用探析

1.電氣自動化節(jié)能設(shè)計的參考條件

1.1提高硬件設(shè)備的使用效率

電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能主要是節(jié)約人力成本與實現(xiàn)生產(chǎn)工具之間的有效配合，因此，電氣設(shè)備在自動化系統(tǒng)中，是否能夠有效的銜接，實現(xiàn)人工參與的降低與電力資源消耗的節(jié)省，是判定節(jié)能減排工作的重要指標(biāo)。這就要求，在設(shè)備的選擇、使用、組合上要考慮到實用、方便、環(huán)節(jié)合理。一方面盡量減少不必要的操作;另一方面，要考慮到電力直接與間接損耗，要使各個環(huán)節(jié)負(fù)荷均衡操作，以降低因外界影響造成損害設(shè)備或是影響電力輸出的情況。

1.2安全穩(wěn)定可靠是前提

電力系統(tǒng)的優(yōu)化主要是供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的優(yōu)化，而在供配電系統(tǒng)的調(diào)整之前要做好設(shè)計工作，首先要確保整個系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定可靠。由于電氣化設(shè)備的更新?lián)Q代，是在既有的供電配電系統(tǒng)上做調(diào)整，所以就需要一個軟硬件協(xié)調(diào)與試驗的過程。另外，對防雷、防水、防火等涉及到的安全問題也不能忽視，程序不能簡化，必須樹立安全就是生命，安全就是效率的底線意識。各個設(shè)備與線路之間的絕緣距離必須要按照要求設(shè)計出足夠的空間，并且保證設(shè)備的負(fù)荷力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保障供配電系統(tǒng)的安全。同時，對于系統(tǒng)所用設(shè)備也要做到按需配置與互相匹配，要滿足使用需求，但不能浪費(fèi)。

1.3盡量的節(jié)約成本

根據(jù)需求設(shè)計電氣自動化電力系統(tǒng)的設(shè)計，合理規(guī)劃供配電網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)籌考慮用電設(shè)備使用與放置，充分利用自動化的功能，盡量減少變頻設(shè)備、整流器等設(shè)備，做好平穩(wěn)電流措施，保護(hù)整個電網(wǎng)安全，確保電力正常輸出。

2.節(jié)能技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域的應(yīng)用方式

2.1有效降低電路的傳輸損耗水平

整個電氣自動化系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，往往會發(fā)生功率的消耗現(xiàn)象。而為了將節(jié)能理念應(yīng)用于其中，使得整個系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的傳輸損耗水平能夠大大降低，相關(guān)人員就必須致力于降低導(dǎo)線的電阻，以此來提升整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。一般來說，導(dǎo)線電阻的大小和導(dǎo)線的截面大小是成反比的，因此相關(guān)人員為了實現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)，可以從兩個方面入手，其一是增大導(dǎo)線的橫截面積，其二是減少導(dǎo)線本身的長度。除此之外，在為變壓器選擇具體的安裝位置的時候，也應(yīng)當(dāng)使其盡量靠近整個系統(tǒng)的負(fù)荷中心，這樣一來，才能夠使得系統(tǒng)的供電線路長度達(dá)到最佳的水平。

2.2發(fā)揮無功功率補(bǔ)償設(shè)備的利用效率

無功功率補(bǔ)償裝置是專門針對電力輸送過程中的無功功率消耗問題的設(shè)備裝置，使用無功功率裝置能夠降低電網(wǎng)體系中的無功功率的流動率，根據(jù)做功需要最大限度的減少各種無功功率的輸送，從而讓變壓器不再產(chǎn)生多余的無功消耗，也讓線路減少無功消耗，以無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹硖嵘娡蹼娋W(wǎng)的功率系數(shù)，從而達(dá)到減少能量消耗、提高電能利用效率、節(jié)約成本獲取經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)，也是最為有效的節(jié)能減排措施保障。因此，電氣自動化節(jié)能技術(shù)設(shè)計應(yīng)用中，一定要注重?zé)o功功率補(bǔ)償設(shè)備的選擇，市場上的設(shè)備五花八門。不同的無功功率補(bǔ)償設(shè)備其性能也有較大的差距，在應(yīng)用過程中所發(fā)揮的作用也有著明顯的不同。因此，在購買安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備時一定要精心挑選質(zhì)量有保障的大品牌設(shè)備，還要充分考慮用電電壓負(fù)荷量、電容值等。對整個電網(wǎng)體系進(jìn)行全面評估和篩選，根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定和節(jié)能發(fā)展的需要，選擇合適的無功功率補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)量。

2.3選擇性能最為理想的變壓器

變壓器的性能將會在很大程度上對電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生不容忽視的影響。而為了使節(jié)能理念能夠真正應(yīng)用于自動化系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)人員必須在選擇變壓器的時候，對其性能進(jìn)行綜合的考量。首先，應(yīng)當(dāng)選擇一些具有良好節(jié)能效果的變壓器，同時在變壓器的工作過程中，要使其有功功率能夠得到充分的利用。其次，在三相電通過時，所選擇的變壓器必須具備良好的性能，來對電流的方向進(jìn)行有效的平衡。最后，因為變壓器在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中也會出現(xiàn)不同程度的功率消耗問題，因此相關(guān)人員也必須提前設(shè)計相應(yīng)的平衡負(fù)荷方式，來緩解其損耗問題。

2.4盡量選擇有源濾波器

近些年來，我國許多地區(qū)用電需求的增加，使得接入電氣自動化系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其自身所能夠承擔(dān)的最大水平。在這種情況下，如果電容量持續(xù)增大，那么整個系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波數(shù)量也會隨之增加。長此以往，系統(tǒng)當(dāng)中的電壓和基波電壓必然會發(fā)生重疊的現(xiàn)象，這樣一來，整個系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中就會出現(xiàn)嚴(yán)重的設(shè)備故障問題，進(jìn)而使得系統(tǒng)的節(jié)能效果大打折扣。為了解決這種問題，技術(shù)人員必須在系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的有源濾波器，安裝這種濾波器不僅僅是為了防止系統(tǒng)電壓出現(xiàn)畸變的現(xiàn)象，也是為了從根本上消除諧波。在安裝這種濾波器之后，整個系統(tǒng)電路的反應(yīng)效率就會隨之而獲得極大的提升。而在選擇濾波器類型的時候，相關(guān)人員不僅要關(guān)注其動態(tài)性能，還要對其綜合的反應(yīng)速度進(jìn)行有效的測試。

2.5減少電力在輸送過程中的損耗現(xiàn)象

電力輸送是一項綜合性保障工程，需要為電氣化設(shè)備應(yīng)用提供各種電力資源，還要最大限度的減少電力在輸送過程中的各種損耗，提高電力的輸送效率。減少損耗是提高電力使用效率的主要途徑，各種電器設(shè)備電能損耗是由制造商的設(shè)計能力和產(chǎn)品性能決定的。而電力企業(yè)在推動電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，最大限度地減少降低電能在輸送過程中的各種損耗，則是長期存在的問題，也是最為復(fù)雜的問題。我國電網(wǎng)建設(shè)基本完成，電網(wǎng)覆蓋面越來越廣，電網(wǎng)密度越來越大，電力輸送需要更長的線路，更密的高低壓電網(wǎng)和各種保變設(shè)備。要將電線線纜架設(shè)到每一個用電單位，接入更多的電氣化設(shè)備，電線路越長，電力在輸送過程中的損耗越大。因此，電氣自動化要更加科學(xué)有效的選用各種變壓器，將電路的無功補(bǔ)償作為電力線路設(shè)計和優(yōu)化的重要目標(biāo)，盡量減少電力線路的延伸距離。不僅可以節(jié)約鋪設(shè)線路的材料成本，更能夠在長期的使用過程中減少無功損耗。電路線路越長，電阻越大，在運(yùn)營過程中消耗的電力越多，合理采用有源濾波器是實現(xiàn)節(jié)能的有效方法。最大限度的減少電阻值，不同材料的電阻值不同，造成的電路損耗也不同，在保障安全的前提下，在成本核算有保障的基礎(chǔ)上，選用導(dǎo)電率較高的材料作為傳輸介質(zhì)。盡可能地選擇大截面的導(dǎo)線，并將布線的線程控制在最為合理的范圍之內(nèi)，從而真正做到科學(xué)合理地縮小電阻值，以此來減少傳輸過程中的各種電力消耗。

結(jié)束語

總之，節(jié)能技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計中便能得到普及推廣，對強(qiáng)力推進(jìn)節(jié)能降耗、推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)做大做強(qiáng)有著無可替代的技術(shù)優(yōu)勢與實際利益。若想走順綠色低碳經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)發(fā)展路，在現(xiàn)有基礎(chǔ)深化節(jié)能節(jié)電技術(shù)升級與策略更新，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是利國利民利己的一項偉大事業(yè)。

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