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摘要:目前我国经济与科学技术不断发展,国家综合实力获得一定程度的提高,为了良好有效的推进科学技术的发展,已经将节能技术应用到社会的多个领域当中,特别是电气工程中。工业建设中电气自动化技术非常重要,为了紧跟时代发展步伐,电力系统非常关注电气自动化技术,在国家的大力提倡下,开始逐渐加入节能技术,不但可以节约经济成本、节省资源,而且能够保护环境,获得可持续发展。因此,文中在介绍电气自动化节能设计重要性以及原则的基础上,具体对电气自动化工程的节能设计技术进行了研究。
关键词:电器工程;节能技术;设计;原则
电气工程作为现代科技的核心组成部分,从某种意义上来看,电气工程的发达程度往往也代表着国家的科技水平。由于电气工程技术在现代诸多领域中的运用十分普及,如生产制造、冶金、剪裁等,所以为了有效降低能源消耗,便需要充分利用节能设计技术。只有这样才能够真正提升电气工程的节能水平,促使电气工程更加稳定健康的发展。
一、电气自动化节能设计的必要性
早期的电气自动化只是为了满足人们的生活生产需要,没有考虑到能源的危机,所以在使用电力的过程中,出现了浪费资源的情况。电气自动化是在不断发展的,在不断创新的过程中更新着自身,设计人员也在不断改动完善着电气自动化的运行能力,让电气自动化更好的服务于人们的生产生活。如今对电气自动化的节能研究已经有了很多成果,例如,在电气设备系统、变压器、照明系统、滤波器等位置采用节能技术,充分降低了电能的损耗,将有限的电能运用到更多的设备之中,提高了电能的利用效率。并且,在企业的电气自动化工程中充分采用节能技术,还能够有效降低电力企业的整体耗能,减少运营成本,提高企业的经济效益。
二、电气自动化工程节能设计的原则
2.1 环保性
在对电气自动化工程进行节能设计时要确定根本目的是:减少不必 要的电力浪费,提升能源的利用效率,进而提高企业的经济效益。节能技 术的应用是与低碳经济紧密相连的,设计人员在进行电气自动化节能设 计时,必须保证设备材料具有可靠性、安全性、实用性、先进性,做好设备 和材料的选择工作,及时更换、维修老化严重的电力线缆和电气设备,并 且注意对周边的保护工作,减少对周围环境的污染。
2.2 安全性
保证电气自动化的安全运行是最重要的原则,虽然节能设计在电气 自动化运行中很重要,但保证安全更加重要。一切的电气自动化运行都要以安全运行为根本,设计师在进行电气自动化工程节能设计时,也要以安全原则为基础进行相应的节能设计。在保证人员安全和设备安全的前提 下,进行技术的革新,确保设备即使出现违规操作也不会发生安全事故。
2.3 可靠性
在进行电气自动化工程的节能设计环节,不能以牺牲经济效益为代 价,开展电气自动化节能工作,也不能影响工业生产的顺利进行,不能影 响居民的正常生活。必须充分考虑设计的可靠性问题,如果节能设计方 案失去了可靠性,无法保证居民家中各种电器的正常使用,也无法保证工业生产各个环节的有序展开。
三、电气工程中的节能技术浅析
3.1输配电系统节能技术
(1)提高输电效率。输配电系统当属电气工程最不可或缺的重要技术之一,而要切实提高输配电系统的输电效率,以达到节能减排的效果,则最有效的途径当时减少供配电系统的线路损耗。就目前而言,运用作为广泛的减少线路损耗措施有:高压或超高压输电;减少变压级数、配置变压器以及安装无功补偿装置等。
就以上措施而言,其均是通过提高线路功率因素的方式来减少线路损耗,以此达到提高电能质量的目的。除此之外,通过改变输电及供配电方式来降低网络的功率消耗亦是帮助输配电系统节能的良好方式,而就此方式而言,最常用的措施有调整输送电的电压、降低三相负载来提高线路的使用效率以及处理导线接头来避免不必要的线路损耗等。上述调整方式均是通过对电能的合理分配,从而达到提高输电效率的目的。
(2)配电变压器的节能技术。现实生活中,绝大多数建筑企业均是通过选取低损耗节能型的变压器来节约电能。诸如大型体育馆、图书馆、教学楼等设施均是以低功耗节能型的变压器为主。而对于对电网电压波动较大的场所与环境则需采用具有载调压功能的电力变压器。当然,为进一步提高现代建筑物的节能效果,则针对变压器的具体使用还应尽量使其保持在经济运行状态,至于所谓的经济运行状态,即指变压器始终在低损耗的状态下运行。众所周知,变压器的损耗主要分为两大部分,一为有功耗损,二为无功耗损。其中,有功损耗是指损耗等于额定同损与负荷电流及额定电流平方比的乘积,而无功损耗则是额定短路电压百分数乘以额定电容再乘以负荷电流及额定电流平方比的乘积。至于两者差异的具体表现则是前者会导致电能流失,而后者则会降低变压器的运行效率。其中,负载电流越大,则有功损耗越大;而负载电流越小,则无功损耗也便越小。当然,就变压器的经济负荷率而言,通常是变压器的经济符合与变压器的额定容量之比。倘若电容过大或过小,则均会形成“小马拉大车”的形象。长此以往,不仅容易导致变压器被烧毁,且因容量也会导致资源浪费。通常,针对变压器容量的选择,通常是在一般负荷率的70%左右为最佳。
3.2电机驱动的节能技术
(1)电动机软启动节能技术。对启动性能差的三相交流异步电动机而言,若在电压恒定的情况下直接启动,则能耗亦将随着启动电能的增大而升高。就以晶闸管为主的开关器件,因其控制核心为单片机,加之符合设备启动的软件可随时依照驱动的负载特性来对点击启动过程中各驱动设备的特性参数予以合理调节,以此既能保证电机设备始终处于最佳的运行状态,又能避免电机启动过程中产生的各种无功与有功损耗,继而达到降低线路损耗以及节约电能的目的。
(2)变频调速节能技术。当前吹屑风机中也涉及到变频调速节能技术的运用,而导致吹屑风机运行效率低下的原因主要分为两种:一是风机本身定速运行所产生的风量与风量需求不匹配。二是风机本身未能处于最佳的运行状态。针对上述两种原因,可采取的解决方法有两种:一是改善管网特性来改变风量,以促使风机产生风量与风量需求相匹配;二是改变风机转速来减少风量,这时风压也会发生相应的改变,从而在风机输出功率减小同时也便达到了节能的效果。
3.3照明节能技术
使用电子镇流器,其主要作用是对气体放电灯的光源启动及工作时予以限流,以此降低镇流器的功能损耗。就我国目前使用的镇流器而言,主要有电感镇流器与电子镇流器两种。其中,电感镇流器主要是使用工频交流电,而电子镇流器则是将工频点转化为交流电再进行供给,以此将降低至少25-35%的功耗。由此可见,电子镇流器的节能效果更佳。
结 语:
随着我国城市化建设的步伐逐渐加快,人们的生活水平不断提升,人们也逐渐提高了对电气自动化的要求。面临着我国有限的能源,实现 我国可持续发展的目标,就需要加强对电气自动化工程节能设计技术的研究,实现节能目标,促进电气工程的发展。
参考文献:
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