李銳

摘 要：電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，大大提高了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，但是當(dāng)前環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，要求企業(yè)要在降低能耗方面入手，實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制。首先論述了電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計技術(shù)的概念，然后具體分析電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，最后以建筑照明系統(tǒng)節(jié)能控制為例闡述節(jié)能控制設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能控制；設(shè)計

中圖分類號：TB

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2015）15-0186-01

1 電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的概述

電氣自動化系統(tǒng)就是通過計算機控制系統(tǒng)將所有的電氣設(shè)備鏈接為一個統(tǒng)一的控制平臺系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以根據(jù)外界條件、環(huán)境以及電氣設(shè)備的運行負(fù)荷等情況的變化自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備的運行參數(shù)，進而使得電氣設(shè)備始終處于最佳的運行狀態(tài)。電氣自動化技術(shù)與人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，因此實現(xiàn)電子自動化系統(tǒng)節(jié)能控制無論是對提高工作效率，還是對降低能源消耗都具有重要的作用。

基于電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要性，為保證電氣自動化系統(tǒng)的工作效益，在進行電氣自動化節(jié)能設(shè)計時一定要遵循以下原則：一是安全性。電氣自動化節(jié)能設(shè)計的前提必須要保證電氣設(shè)備的安全運行，只有在保證安全的基礎(chǔ)上才能進行節(jié)能設(shè)計。一定要克服一味強調(diào)節(jié)能，而忽視安全生產(chǎn)的意識。另外也要及時對電氣設(shè)備進行維護與保養(yǎng)，對于老化的設(shè)備要及時進行更換，而相關(guān)部門可以將設(shè)備更換作為實現(xiàn)電氣自動化節(jié)能的契機，積極引入與設(shè)計具有節(jié)能功能的電氣設(shè)備；二是先進性。計算機技術(shù)的日益更新，大大帶動著電氣設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展，因此在設(shè)計電氣自動化節(jié)能系統(tǒng)時一定要在保證安全的基礎(chǔ)上，提高電氣控制節(jié)能技術(shù)的先進性，保證設(shè)計出來的技術(shù)能夠領(lǐng)先于市場行業(yè)，或者及時將市場中存在的先進技術(shù)引入到實踐應(yīng)用中；三是環(huán)保性。電氣自動化節(jié)能控制技術(shù)設(shè)計的目的就是以最小的能源消耗實現(xiàn)最大的社會效益、經(jīng)濟效益以及生態(tài)效益。因此在進行設(shè)計時一定要保證節(jié)能產(chǎn)品的環(huán)保性。比如電氣自動化設(shè)備的應(yīng)用材料要具有環(huán)保性、降低電氣設(shè)備運行時對能源的過度消耗，同時還要重復(fù)考慮電氣設(shè)備老化以后的再回收問題，避免因為設(shè)備處理問題而對環(huán)境造成威脅。

2 電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制的技術(shù)

2.1 優(yōu)化配電設(shè)計

電氣自動化系統(tǒng)運行的關(guān)鍵技術(shù)就是要為電氣設(shè)備提供一個必要的動力，而這個動力的來源就是電力系統(tǒng)，因此要實現(xiàn)電氣自動化節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)就是要對配電系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。配電系統(tǒng)的設(shè)計必須要考慮電力系統(tǒng)的適用性。配電系統(tǒng)根據(jù)電氣設(shè)備對運行負(fù)荷容量進行電力保障，因此總體來說，配電系統(tǒng)的設(shè)計：首先要保障電力系統(tǒng)的高效、安全以及穩(wěn)定的特征，滿足電氣設(shè)備的用電需求，提供電氣設(shè)備相應(yīng)的容量；其次實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全性。配電系統(tǒng)的安全性是實現(xiàn)電氣設(shè)備安全運行的前提，配電系統(tǒng)的安全性一是要保證配電線路的安全性，也就是配電系統(tǒng)所應(yīng)用的導(dǎo)線一定要具有絕緣性，而且還要保證各條線路之間的距離要符合安全線路的距離。二是要保證導(dǎo)線的負(fù)荷能力與配電設(shè)備運輸能力的相適應(yīng)。避免因為負(fù)荷過大或者過小而引起的用電安全問題。三是做好電氣系統(tǒng)的防雷設(shè)計。防雷設(shè)計是電力系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，也是保證電氣設(shè)備安全運行的關(guān)鍵，因此在防雷設(shè)計時一定要保證與接地線之間的連接，避免出現(xiàn)因為設(shè)計不合理而導(dǎo)致電氣設(shè)備在運行時出現(xiàn)被雷擊的現(xiàn)象。

2.2 降低電能的傳輸消耗

電氣設(shè)備運行時需要不斷地電能輸入，從配電網(wǎng)絡(luò)向電氣設(shè)備傳輸電能的過程中，會存在有功功率消耗的問題，這與導(dǎo)線具有的電阻有著密切的關(guān)系，因此為降低電氣設(shè)備的能源消耗，我們要從降低電能傳輸過程中的消耗入手：一是選擇電導(dǎo)率比較小的材質(zhì)當(dāng)做導(dǎo)線。配電網(wǎng)向電氣設(shè)備傳輸?shù)碾娏魇遣蛔兊模虼嗽谀撤N意義上講實現(xiàn)電能傳輸消耗的主要措施就是降低導(dǎo)線的電阻，因此我們就要在滿足安全的基礎(chǔ)上，盡量選擇電導(dǎo)率比較低的材料作為導(dǎo)線；二是合理設(shè)計電路路線。在線路設(shè)計上，要盡可能縮短導(dǎo)線的長度，讓導(dǎo)線盡可能的走直線，避免過多的彎路。這樣就會降低因為線路過長而發(fā)生的有功功率的損耗問題；三是我們可以從變壓器的位置入手，將變壓器盡可能選擇接近負(fù)荷中心的位置，以此降低電能傳輸?shù)木嚯x。同時還要根據(jù)電氣設(shè)備的用電容量選擇合適的變壓器。比如為了使得通過三相電的電流平衡，我們可以采取三相四線制的供電方式、將單相用電設(shè)備接在三相電源上，以此減少負(fù)荷不平衡。

2.3 合理配置無功補償設(shè)備

無功補償技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，其對改善電網(wǎng)的功率因數(shù)具有重要的作用，因此通過合理配置無功功率裝置可以降低電網(wǎng)的能力損耗，基于實踐無功補償設(shè)備主要包括靜止電容器、同步調(diào)相機以及靜止無功發(fā)生器等。通過這些設(shè)備的合理配置能夠?qū)崿F(xiàn)無功功率的損耗，但是必須要注重這些設(shè)備的不同工作特性，比如同步調(diào)相機的相應(yīng)時間比較慢，而且自身損耗也比較大，因此在實踐中該設(shè)備一般不用。總之在進行這些設(shè)備的配置時，一定要遵循以下幾個原則：一是要根據(jù)不同設(shè)備的運行參數(shù)選擇無功補償裝置，尤其是要注重電壓的等級和負(fù)荷容量；二是要根據(jù)負(fù)荷要求選擇補償裝置。比如在使用較大功率

負(fù)荷的時候要選擇動態(tài)的補償裝置，而在選擇小負(fù)荷的時候則可以采取靜態(tài)的補償裝置。

3 建筑節(jié)能照明系統(tǒng)設(shè)計

建筑節(jié)能照明系統(tǒng)是當(dāng)前電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是當(dāng)前節(jié)能技術(shù)的主要體現(xiàn)。通過照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅可以降低業(yè)主的經(jīng)濟費用，還可以降低電能消耗，降低大氣污染物的排放，因此本文論述建筑照明節(jié)能控制設(shè)計方案：

3.1 建筑照明節(jié)能潛力分析

建筑節(jié)能照明潛力主要包括電光源潛力、傳感監(jiān)控器潛力、燈具潛力以及運行管理潛力等等。從理論上分析，照明用電量主要可以可以遵循以下公式：

L=WT×EAFUM=EATUη

其中：L——照明用電量；W——每臺燈具消耗的電功率；T——開燈時間；A——地板面積；U——照明率；E——平均設(shè)計照明；F——每臺燈具的燈泡光束。

基于上述公式，我們應(yīng)該從提高照明率、提高高效燈具，或者減少開燈時間等方式入手，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。因此本文主要是設(shè)計智能控制方式實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的智能制動控制，進而降低開燈時間，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能。

3.2 智能照明控制

總體分析，智能照明控制要以人為本，通過對照明器具的自動化控制，給人以舒適的環(huán)境、滿足人們的需求，同時還要通過合理的管理實現(xiàn)節(jié)約資源與降低運行費用的目的。因此智能照明控制的結(jié)構(gòu)主要見圖1。

（1）控制原理。

該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測量出周圍環(huán)境的照度值，并且能夠通過照度值的設(shè)定和人的活動情況進行調(diào)節(jié)和控制，其自動控制原理主要是：智能傳感器對周圍的環(huán)境進行檢測，并且將檢測的結(jié)果與人為設(shè)定的照明度值相對比，如果該數(shù)值達到了照明人為規(guī)定的數(shù)值周，就說明該行為繼續(xù)，如果兩數(shù)值不相等時，那么控制器就會發(fā)出信號，調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)，直到周圍環(huán)境中的光照度值與設(shè)定值相等。

（2）控制措施。

通常情況下，建筑照度主要由自然光照和人工光照決定，當(dāng)自然光照不能滿足照明要求時，人工照明就會輔助，也就是說自然光照越弱，人工光照就會越強，因此實現(xiàn)照明系統(tǒng)的自動智能化控制就是要準(zhǔn)確的對人工照明與自然照明進行區(qū)分，當(dāng)自然光增強到超過照度的設(shè)定值的時候，但是為了避免自然光與人工光出現(xiàn)間隔上的短暫空缺，我們設(shè)定了一個照度閾值，該值設(shè)定的25%，比如當(dāng)室內(nèi)的光照超過關(guān)閉照度閾值的時候，并且該光照持續(xù)的時間超過了15秒之后，人工光照系統(tǒng)就是自動關(guān)閉或者降低人工光照的亮度。但是一旦自然光低于預(yù)定的數(shù)值時，人工照度系統(tǒng)就會自動打開，以此滿足人工照明的需要。

（3）采用節(jié)能智能控制的效果。

據(jù)相關(guān)研究：建筑照明系統(tǒng)如果從早上8點開到晚上6點，其每天要消耗電能的數(shù)量為4600W·h，這對于資源本身就緊張的我國來說，是一個巨大的浪費，而實施照明節(jié)能控制系統(tǒng)之后，可以降低30%的能源消耗，大大降低了電能的過度消耗，而且還節(jié)省了大量的經(jīng)濟費用。

參考文獻

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