电气自动化中节能设计技术分析

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:韦为
[导读] 摘要:我国社会经济的不断发展离不开我国日益强大的工业建设,当前我国已经是世界上工业门类和总类最为齐全的国家,其中作为基础工程被国家重点建设的电气工程也得到了极大规模和程度的发展,发展绿色经济已经成为了时代发展的必然要求,在电气工程中运用节能技术,能够为社会的可持续化发展起到推进作用,同时也是提高电气企业经济效益和综合竞争力的重要手段之一。
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        摘要:我国社会经济的不断发展离不开我国日益强大的工业建设,当前我国已经是世界上工业门类和总类最为齐全的国家,其中作为基础工程被国家重点建设的电气工程也得到了极大规模和程度的发展,发展绿色经济已经成为了时代发展的必然要求,在电气工程中运用节能技术,能够为社会的可持续化发展起到推进作用,同时也是提高电气企业经济效益和综合竞争力的重要手段之一。
        关键词:电气自动化;节能;技术;
        导言:
        随着人们生活质量的不断提高,能源短缺的问题越来越引起人们的重视。在电气自动化当中的节能技术也成了人们所关注的一点,人们在追求舒适的环境下,与此同时,也重视能源消耗的问题,而电气自动化当中的节能设计不仅仅减少了能源的消耗,更多的是带给了人们的便利。
        1电气自动化及其节能设计的意义
        绿色环保与节能是当前社会发展的主要课题,同时也推动了电气工程领域节能减排工作的进一步发展,而节能减排也是电气自动化设计未来发展的主要趋势。由于电气自动化工程与人类生活密切相关,在科学技术发展推动下,电气自动化在社会各领域的推广应用越来越广泛,电气自动化节能设计也成为我国高新技术领域研究的重要一部分,其在社会发展中的地位和影响也日益突出。电气自动化的节能设计还利于促进人们生活质量的提升,创造更加和谐、健康的生活空间,从而促进社会经济的健康与可持续发展,具有十分积极的作用和意义。
        2电气自动化节能技术设计的原则
        1.优化供配电设计。目前,人们对于电气自动化的既然能设计当中,最看重的就是促进电气的合理使用问题。那么,在设计方面,首先要考虑到的是用户对于节能设计的适用性,节能设计并不只是单纯的为了节能而运行,更主要的是能够为人们带来舒适,良好的环境。在满足用电设备的要求下建议先合理的电气自动化的节能设计,并且能够保证电气能够正常的运行,从而使供电设备能够更加有效的使用。在保证各种电路运行的同时,想要优化节能设计,就必须从根本入手,要根据周围的设置采用相应的优化技术措施,从而促进电能合理利用。可以利用先进的节能技术来促进电气自动化的多方面的应用,从而保障电气自动化的安全性和实用性。
        2.保障用电设备的安全性。电气自动化当中节能技术的应用,他的前提是用电设备的安全性。所以,在进行节能设计当中,我们不能仅仅只是加上能源的消耗问题上进行,更关键的是要保证用电设备的安全性,这时候要求设计人员能够提前做好设计安排措施,防止在用电设备中出现问题故障不能及时解决。相关的技术人员在操作过程中要按规范的要求进行操作,不能凭借个人经验而私自行动,操作人员一定要遵循安全性原则,在提高设备运行的效率的同时,能够减少或间接减少能源的消耗问题。
        3电气节能设计的技术应用
        3.1 通过供配电系统的合理分布减少线损
        线损是能耗的重要部分,线损的存在意味着一部分能源做了无用功,为此,设计人员应该通过供配电系统的合理分布来达到减少线损的目的。设计人员在方案设计时间就应考虑到变配电室、配电小间的位置,以满足供电半径和所选线路长度的需要;在线路选择上应以走直线为原则,以减少导线长度。在系统整体分布上应尽量减少或者不走回头线,以减少回在线的线损。在变压器的位置设计上,需要尽量靠近整个建筑的负荷中心,通过减少供电距离来达到减少线损的目的。在高层建筑供配电系统布置当中,低压配电室的位置应该布置在竖井位置,由低压配电室提供竖井干线,以保证线路都向前送,避免出现线路返送。这种系统布局方案在高层建筑中起到了广泛应用。
        3.2 选择技术经济合理的配电方案
        在配电系统方案设计过程中,设计人员需要详细分析方案的技术性和经济性,在此基础上选择最经济的方案。

设计人员需要对方案的整体耗能情况进行分析,在此基础上对一些耗能的细节进行完善,以求方案的经济性和节能性。如,对空调等季节性负荷单独设置变压器,将不同季节或时间段使用负荷可由同1台变压器负担,以减少配电系统整体变压器的容量。对某些季节性的负荷线路,共享不仅能节约投资,更能够减少电阻和线损。配电系统变压器的容量和数量需要进行详细计算,充分考虑变压器的初投资、负载率等因素。
        3.3 选择合适的电力电缆
        在输配电系统中,电力电缆是至关重要的部分,在电力工程中占据很大的投资成本,而且在电力线路的维护和保修中,需要大量的资金支持。在选择电力电缆的时候,需要根据电流的密度和强度来决定电缆截面的设计,所以在电力电缆的材质选择上很关键。一般而言,电力电缆的材质因其特性和使用期限的影响,钢材和铝材是两种主要的材料。由于电气系统的建设本身是一个高投资的工程,所以电力电缆的设计也要考虑成本的投入。钢材和铝材相比较而言,铝电缆的成本稍微低一点,所以大多数的电气工程选择铝电缆。然而,除开成本的因素外,铜电缆的安全和节能性能却要优于铝电缆。由于铜电缆的截面较粗,所以价格偏高。
        3.4 输电线路传输消耗的减小
        电能在传输的过程中,一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生有功功率损耗。然而,线路上的电流是不能改变的,因此,为了有效减少电能在线路上的传输损耗,就只有减小导线的电阻。实际上,导线的电阻是与导线的截面积成反比,而与电导、导线长度成正比的。具体来说,要有效减少导线的电阻,就应该从以下几个方面入手:一是选用电导率较小的材质做导线,这样可以减少电能在来回的电路上的损失;二是减小导线的长度。这可以在进行布线时,让导线尽量走直路,避免过多的走弯路,从而减少导线的长度;三是变压器应该尽量接近负荷中心,从而减小供电距离。四是增大导线的横截面积。在各方面条件允许的情况下,尽量选择横截面积较大的导线,从而通过减小电阻减少损耗,达到节能的目的。
        3.5 无功补偿
        在电力系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言,无功功率的直观表现为功率因数偏低,而当功率因数小于0.9时,用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款,因此用户用电的成本也增高,经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡,提高功率因数,从而实现节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的,而且能够提高经济效益和社会效益。比如,在受导电抗的作用下,电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零,因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收,不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功,因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消。
        3.6 使用有源滤波器
        为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
        4结语
        随着社会的进步,科学技术的发展和信息技术的不断完善,为了进一步提高电气自动化的经济效益,节省不必要的能源消耗,有必要不断改进和完善电气自动化的节能技术。电气自动化工程的不断发展将产生更大的社会效益。
        参考文献
        [1]剧凤玲.电气自动化的节能设计技术分析[J].电子测试,2015(6)
        [2]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷,2011(15)
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