薄濤 葛慶剛 于宗義

摘 要： 近年來我國科技水平得到較快發(fā)展，尤其是信息技術和自動化技術已經(jīng)取得了相當出色的成績。在現(xiàn)代工業(yè)和生活中，電氣系統(tǒng)正逐步向自動化趨勢發(fā)展，在工業(yè)生產方面提高了生產效率，在人們的生活方面提供了很大的便利。但是，當前的電氣自動化技術在注重技術水平的時候，忽略了節(jié)能方面的要求，大部分的電氣自動化系統(tǒng)需要大量的能量消耗。為了提高電氣自動化技術在實踐中的應用價值，響應國家節(jié)能減排的號召，也為了降低企業(yè)的能耗成本，進行相關電氣自動化節(jié)能技術的分析與研究，具有較強的實踐意義。本文簡要的分析了電氣自動化節(jié)能技術的理念，并分析了一些可用于電氣自動化節(jié)能技術的方案。

關鍵詞： 電氣自動化;節(jié)能技術;經(jīng)濟效益;能源

【中圖分類號】TM76 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.140

引言：改革開放以來，我國經(jīng)濟一直保持著較快的速度增長，經(jīng)濟增速一直居于世界前列，經(jīng)濟的增長，帶動了社會各個行業(yè)的發(fā)展，社會對能源的需求量也不斷增加。長期以來，我國的經(jīng)濟發(fā)展模式都偏向于粗放型，片面的追求經(jīng)濟效益而忽略了能源的消耗，其根本原因是因為我國大部分產業(yè)的能源應用結構合理性有所欠缺。大量的能源消耗，增加了企業(yè)的生產經(jīng)營成本，能源消耗的過程中還會伴隨著大量污染物的排放，導致生態(tài)環(huán)境的惡化。為了有效的降低能源的消耗，人們開始著手進行電氣自動化領域節(jié)能技術的研究與應用，旨在提高能源的利用率，尋找降低能源消耗的途徑。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，就必須積極響應節(jié)能、降耗、減排的號召，在使用電氣自動化技術提高企業(yè)生產效率的同時，要注意節(jié)能技術的融合，在提高企業(yè)的自動化程度的同時降低能源的消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，也促進經(jīng)濟的綠色發(fā)展。

1 電氣自動化節(jié)能技術簡述

在電氣自動化領域，要想實現(xiàn)節(jié)能的目標，首先就需要合理的規(guī)劃電氣工程的設計與安裝調試，在前端設計階段進行節(jié)能方面的考慮，完成后的電氣自動化系統(tǒng)才可能達到較好的預期節(jié)能效果。就電氣自動化系統(tǒng)而言，社會用電量的增大，要求城市電網(wǎng)規(guī)模需要進行相應的擴容，電力系統(tǒng)中的變頻器、整流器等元器件得到廣泛的應用，這些功能性元器件的使用，確實對城市電網(wǎng)的運行起到了良好的效果，但是大量電力諧波的產生，導致電力系統(tǒng)中電量的消耗量增大。因此，為了避免電力諧波導致的額外電能消耗，需要進行新技術的研究來強化變壓器、無功補償、有源濾波器等元器件自動化控制水平。在進行電氣自動化系統(tǒng)的建設時，優(yōu)先選擇能耗等級低但功能完備的變壓器和無功補償元器件，減小電力能源的過程消耗。

1.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)設計

電力系統(tǒng)是電氣自動化系統(tǒng)運行的動力，電氣自動化系統(tǒng)消耗的能源也就是電能，因此，電氣自動化節(jié)能技術的對象主要就是降低電能的消耗。在進行電力系統(tǒng)的規(guī)劃時，所設計的電力系統(tǒng)首先要滿足設備的負載大小與電力供應的安全性，其次還要保證電氣系統(tǒng)可以有效的對設備實現(xiàn)自動化控制。綜合來說，電力系統(tǒng)的規(guī)劃目標要同時滿足高效性、穩(wěn)定性、操控性以及可靠性方面的要求。

1.2 提高電氣系統(tǒng)的運行效率

在進行電氣系統(tǒng)的設計時，優(yōu)先選擇節(jié)能設備。此外，還可以借助均衡負荷、無功補償和降低電路損耗等方面實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)工作過程中的損耗，從而達到節(jié)能的預期。例如，在進行電力系統(tǒng)設計時，要科學的計算和適時的進行負荷和設計系數(shù)的調整;電氣系統(tǒng)在安裝調試過程中要注意進行效率的優(yōu)化，以達到節(jié)能的目的。

2 電氣自動化節(jié)能技術關鍵要素

2.1 引入有源濾波器

有源濾波器可以顯著的降低電力系統(tǒng)中的諧波干擾，降低電氣系統(tǒng)誤操作的可能性。在電力系統(tǒng)的實際運行中，往往是電氣元器件和電氣設施使用的越多，電力系統(tǒng)中的諧波就越明顯，諧波產生的電壓積累到一定體量的時候會與原電壓相互作用，影響電力系統(tǒng)的正常運行，可能還會引發(fā)電氣設施的故障。有源濾波器因其具有優(yōu)越的動態(tài)性能，并且對于多種電力系統(tǒng)都表現(xiàn)出較強的適用性，可以針對性的降低諧波對電力系統(tǒng)的影響。因此，有源濾波器在電力系統(tǒng)中的應用，可以有效的避免諧波引起的電力設施的誤操作和不穩(wěn)定，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，可進一步實現(xiàn)電氣節(jié)能。

2.2 提高功率因數(shù)

在電力系統(tǒng)中，功率因素是較為重要的一個屋里參數(shù)，電氣設施的節(jié)能與否很大程度上取決于功率因素的大小。在電力系統(tǒng)運行過程中，若電氣設備長久的維持在一個較高的功率因素的狀態(tài)，會導致電力系統(tǒng)中無功功率顯著增大，可以提高電能的利用率。因此，在實踐中，會利用現(xiàn)有條件去提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，常用的方法如下：（1）使用自動控制型電機，避免電機在工作過程中過載可以獲得較為理想的功率因數(shù)。一般電機無功功率的大小為變壓器的1/3以下，這樣可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)在節(jié)能的狀態(tài)下而保持較好的穩(wěn)定性;（2）提高用戶的負載率。有限選擇啟動轉矩與電流相對較大的低極電機，保證電機的響應較短，在盡可能短的時間內啟動并保持穩(wěn)定運行狀態(tài)，減少電能的消耗。

2.3 電力電纜和變壓器的影響

在進行變壓器的選擇時，要優(yōu)先選擇節(jié)能型變壓器，以減少變壓器工作過程中的做功消耗;為了降低變壓器本身的電能消耗，需要盡量平衡流經(jīng)變壓器的三相電電流，經(jīng)驗證明，單相自動補償系統(tǒng)、三相四線制供電系統(tǒng)等防范可以顯著降低變壓器端負荷的不平衡情況。

2.4 無功補償

在電力系統(tǒng)中，可以使用專用設備來提供無功補償，在進行無功補償時，要注意以下幾個方面：首先，若使用電容器進行補償，要充分考慮電氣設施的功率、額定電流、電壓容量等電氣參數(shù);若使用模糊投切式無功補償技術進行電力系統(tǒng)的補償，可以達到較好的預期;需要將無功功率設定為投切參數(shù)的物理量，以避免電力設施的異常情況;最后，需要注意無功補償系統(tǒng)的原則是安裝位置與補償位置必須相同，這樣可以最大化減少電力在導線中的傳輸消耗，來實現(xiàn)節(jié)能的效果。

3 結語

綜合全文所述，自動化技術在未來電力系統(tǒng)中將得到越來越多的應用，也是電氣系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向?，F(xiàn)代化的今天，城市化的推進和工業(yè)體系點檢建設，都需要大量的能源消耗作為動力。因此，必須尋找有效的措施，進行節(jié)能技術的開發(fā)，以實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能降耗目標。電氣自動化系統(tǒng)可以提高工業(yè)生產的效率和質量，在生活方面可以為居民營造出更為舒適和諧的環(huán)境，因此，進行科學合理的電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能設計，降低能源的消耗，減少對環(huán)境的污染，具有時代的必要性。目前的電氣自動化節(jié)能技術在一定程度上還不夠成熟，需要大家共同努力，進行改善措施的研究與分析。

參考文獻

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