孟琦昊

（國(guó)能昌圖生物發(fā)電有限公司，遼寧 鐵嶺 112500）

淺析電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

孟琦昊

（國(guó)能昌圖生物發(fā)電有限公司，遼寧 鐵嶺 112500）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力改革進(jìn)程深入推進(jìn)，電氣工程的建設(shè)逐步呈現(xiàn)出自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)，以電氣自動(dòng)化技術(shù)為核心代表。近年來，環(huán)境污染問題越發(fā)突出，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)提出了更高要求，為進(jìn)一步滿足新時(shí)代對(duì)電氣設(shè)備的需求，應(yīng)合理將節(jié)能減排設(shè)計(jì)融入電氣自動(dòng)化工程中，在科學(xué)節(jié)約能源的同時(shí)，改善人們生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

電氣自動(dòng)化；節(jié)能減排；設(shè)計(jì)理念；能源消耗

在城市化和工業(yè)化建設(shè)步伐逐漸加快的背景下，環(huán)境污染問題、資源短缺問題已成為阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素，電能消耗在整個(gè)社會(huì)能源消耗中占據(jù)著較大一部分，因此，為緩解能源消耗壓力，應(yīng)合理解決電能消耗問題。相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的重視程度，科學(xué)地融入電氣自動(dòng)化工程中，重視應(yīng)用節(jié)能型電氣設(shè)備，確保電力系統(tǒng)的節(jié)能性和環(huán)保性。

1 將節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化工程中的原則

電氣自動(dòng)化工程中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅能夠有效節(jié)省工程整體資源，更能保障工程投入使用后的環(huán)保性，對(duì)保護(hù)環(huán)境有著重要意義。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)加大對(duì)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，嚴(yán)格遵循以下三個(gè)原則：

1.1 貫徹綠色環(huán)保理念

將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化工程中的一個(gè)主要目的是提升資源的利用效率，有效節(jié)約資源的同時(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此，在選擇節(jié)能技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意貫徹綠色環(huán)保理念，選擇恰當(dāng)?shù)沫h(huán)保材料，重視材料的先進(jìn)性、安全性和節(jié)能性［1］。對(duì)于老化的電氣設(shè)備應(yīng)及時(shí)報(bào)廢并妥善處理，防范電器污染，確保環(huán)境不被電器等廢物質(zhì)污染，通過收回加工等方式，對(duì)能源進(jìn)行循環(huán)利用。

1.2 經(jīng)濟(jì)性

電氣自動(dòng)化工程進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能盲目追求節(jié)能減排，也應(yīng)重視節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。部分工程為實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能，通常會(huì)過度地增加工程節(jié)能成本，不僅會(huì)提升工程設(shè)計(jì)難度，也會(huì)損害到企業(yè)整體效益。

1.3 便利性

電氣自動(dòng)化工程在人們生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中扮演著重要角色，為確保工程能夠真正意義上服務(wù)于群眾，在應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)時(shí)，需從用戶實(shí)際情況出發(fā)，以滿足人們生產(chǎn)生活要求為前提，協(xié)調(diào)好節(jié)能與便利之間的關(guān)系。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化工程的途徑

節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化工程中，主要包括電氣設(shè)備、變壓器等方面，確定節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，應(yīng)重視設(shè)備本身的低能耗，才能保障整個(gè)功能的節(jié)能性，并仔細(xì)檢查每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，優(yōu)化自動(dòng)化工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率，科學(xué)提升設(shè)備應(yīng)用效率。

2.1 變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

變壓器設(shè)備是電氣自動(dòng)化工程中核心組成部分之一，該設(shè)備主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)中電功率、電壓、電流等方面的轉(zhuǎn)變，即使設(shè)備處于空載運(yùn)行的情況下，能源的消耗速度也比較大，因此，變壓器的能源消耗在工程中占據(jù)著極大部分，必須要做好關(guān)于該設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)。首先，選擇恰當(dāng)?shù)淖儔浩鞑牧?，貫徹?jié)能環(huán)保的理念，優(yōu)化設(shè)備的制作材料，多選用硅鋼片、銅片等，確保變壓器本身原材料的低能耗；其次，擴(kuò)大使用銅質(zhì)材料［2］，將“銅”應(yīng)用在變壓器中，將設(shè)備內(nèi)部的電柜、電線等零部件的原材料用銅代替，減少變壓器處于空載運(yùn)行狀態(tài)下的能源消耗，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，當(dāng)前市場(chǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)節(jié)能變壓器，在選擇變壓器的過程中，可選擇該種類型，優(yōu)化變壓器安裝在工程中的接線方式，避免過度使用變壓器的問題，合理延長(zhǎng)設(shè)備使用期限；最后，在工程中設(shè)計(jì)合理的變壓器臺(tái)數(shù)與每臺(tái)變壓器的容量。根據(jù)電氣自動(dòng)化工程實(shí)際電量選擇總?cè)萘浚乐钩霈F(xiàn)容量過小的問題，預(yù)留20%的空間，以備日后擴(kuò)充使用。確定變壓器的臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際規(guī)模，當(dāng)需要2臺(tái)以上的變壓器時(shí)，可考慮將其并聯(lián)，增加電氣運(yùn)行過程的穩(wěn)定性［3］。

2.2 電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)消耗掉很大一部分能源，因此可將節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備中，減小設(shè)備中的電阻。首先，在選擇電線時(shí)，應(yīng)注意導(dǎo)線的材質(zhì)，可考慮新材料；其次，科學(xué)縮短導(dǎo)線的整體長(zhǎng)度，盡量用直線傳輸?shù)姆绞?，避免線路中的彎路；最后，安裝變壓器時(shí)，為控制好供電距離，應(yīng)使其接近用電區(qū)域，并擴(kuò)大導(dǎo)線整體截面積，降低設(shè)備電阻的能源消耗。如合理地提升系統(tǒng)自然功率因素，并設(shè)置相應(yīng)的補(bǔ)償裝置，從而減少系統(tǒng)的無用功傳輸。

2.3 降低諧波的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

電氣設(shè)備的使用過程中常會(huì)出現(xiàn)諧波。這一現(xiàn)象會(huì)損害到設(shè)備本身性能，縮短設(shè)備使用年限，不僅會(huì)增加企業(yè)設(shè)備投入的資金，更會(huì)造成較大的資源浪費(fèi)。諧波主要的危害有：造成電壓的不穩(wěn)定性、影響繼電保護(hù)裝置的安全性、縮短電動(dòng)機(jī)壽命等。為降低系統(tǒng)中的諧波，可應(yīng)用以下節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。一是選擇△/Y節(jié)接線，消除3的整數(shù)倍諧波；二是應(yīng)用整流變壓器相數(shù)；三是應(yīng)用綠色變頻器、有源或無源型濾波器。通過應(yīng)用這三方的技術(shù)，可達(dá)到既減少諧波，有保護(hù)電氣工程設(shè)備的作用。需要注意的是，有源型濾波器的單價(jià)較高，在選擇的過程中，應(yīng)結(jié)合工作投資的預(yù)算，確保節(jié)能的有效性。

2.4 使用可再生能源

使用可再生資源是應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的主要途徑，如在生活用電中，可讓居民使用節(jié)能燈或者其他節(jié)能設(shè)備，保障能源的整體利用率。將當(dāng)前的太陽能等可再生資源應(yīng)用在電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)應(yīng)用途徑，從而進(jìn)一步降低能源消耗。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣工程的建設(shè)呈現(xiàn)出自動(dòng)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)，極大程度上方便人們生活的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的能源消耗問題，制約著電力行業(yè)的前進(jìn)，針對(duì)這一情況，相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在電氣自動(dòng)化工作中的應(yīng)用，并堅(jiān)持“綠色環(huán)?！?、“經(jīng)濟(jì)性”、“適用性”等原則，減少工程電氣設(shè)備的電能消耗。通過選擇科學(xué)的變壓器、應(yīng)用電氣設(shè)備、降低諧波等方面的節(jié)能技術(shù)，并不斷創(chuàng)新電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排，促進(jìn)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。

［1］楊挺，向文平，王洪濤等.電力系統(tǒng)對(duì)角加邊模型的數(shù)據(jù)中心求解方法［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，21（03）∶512-518.

［2］楊杰，賈利民，盧少鋒等.電力牽引貨運(yùn)列車節(jié)能運(yùn)行研究（一）∶目標(biāo)速度曲線優(yōu)化［J］.鐵道學(xué)報(bào)，2016，38（04）∶22-31.

［3］劉嬈，巴宇，常燁等.互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究（二）新標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，13（19）∶132-136.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.078