浅谈电气工程及其自动化的节能设计 孟士杰

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2018/5/8来源:《电力设备》2017年第36期文/孟士杰
[导读]摘要:当前,经济的发展使得能源的使用量增大,但是,出现严重的资源浪费的现象,使得能源短缺现象极为严重,成为备受关注的问题。

        (天津市武清区国网天津武清供电分公司  301700)
        摘要:当前,经济的发展使得能源的使用量增大,但是,出现严重的资源浪费的现象,使得能源短缺现象极为严重,成为备受关注的问题。尤其在电气工程及自动化系统中,能源浪费现象尤为突出,需要引起高度关注。为此,需要相关从事自动化设计的人员要注重节能技术的应用,既要维护系统的正常运行,又要达到节能的目的。本文就电气工程及其自动化的节能设计进行探讨。
        关键词:电气工程及其自动化;节能设计;应用
        1电气工程及其自动化概述
        电气工程是现代科学领域中关注度比较高的学科,电气工程自动化技术的发展决定了国家技术实力。它与各学科相互结合,各学科的理论知识都有所渗透,在各个行业中都有广泛的应用,其显而易见的重要价值可想而知。随着科学技术的发展,电气系统越来越丰富,也逐渐呈现体系化,更加体现了人性化的设计与应用原则,大大推动了经济建设的进程。电气系统的传输数据通过光纤设备来传输,大量采用了光缆,使用的连接电缆的设备数量越来越少,节约了电缆材料,降低了资本费用的数额,减少了能源的损耗,从而达到节约能源的初衷。当前电气自动化对于设备来说智能化能够得到充分体现,可以实现在线监测,由智能化与在线监测向着电力光互式方向发展。智能化的设备具有智能化的控制功能,并与电子信息等技术融会贯通。在线监测由采集站构成,以其中的核心元件作为处理器,并进行全过程控制。对信息数据的收集与控制,需要经过不同的工艺环节,并与控制中心进行联网,集中进行对生产过程的监管。依靠网络技术,有效地进行数据信息的采集,在有效的工程范围内实行有针对性的管理,建立以站为考量单位的引擎,使其提高系统的可靠性与工作效率。
        2电气工程及其自动化系统中节能设计
        2.1选择合理的变压器
        变压器是电气自动化工程中的一项核心设备,对于变压器的合理筛选和设计技术对于整个电气自动化工程来说具有着举足轻重的指导作用。首先是对于变压器的有效筛选,为了实现最终的节能的要求,对于变压器的型材有了更高的要求和标准。其中最重要的就是对于变压器的制造材料和正常运行的介质,选择的主要条件是在保证正常运行和环保节能的基础上,要使得运行以及购置的成本达到最低,从而在最大程度上实现节约和环保。如果有条件可以在充分考虑了经济因素的条件下,选择专业的环保节能的变压器,目前市场上对于这类变压器的销售也已经普及,但是要值得注意的是对于专业的环保型变压器的使用不能过度,以免导致变压器的使用寿命缩短,应该和其他的变压器搭配使用,在降低经济损失的情况下,达到环保节能的要求。
        2.2降低传输进行中电能的损失
        能量的产生并不是无节制的,无限制地产生,在其中也会消耗一定数量的能量。难以避免的是电能在传输中,也会产生能量损耗。能量损耗的越多,对于成本浪费的越来越严重,对生产资料就越是浪费。电能在传输的过程中会产生热能等能量,同时也会消耗部分能量,其根本的解决办法是减小电阻。另外还要注重
        导线的布局,避免弯路的出现,需要使导线的长度变短,导线材料的电阻值越小就越会使产生的能量越小,能源消耗也越小,当然也要保证能源在一定的范围之内,条件统一的情况下,选择使用横截面积较大的导线,使实际供电的距离减少,需要靠近负载中心。
        2.3降低高次谐波
        谐波往往会对用电设备造成多方面的危害,例如,导致电网的负担加重,可用容量下降;降低设备的利用率以及经济效益;影响继电保护以及自动装备的可靠性、安全性。通常情况下,降低高次谐波的措施主要有:变压器宜使用Δ/Y节接线,从而能够消除3的整数倍的高次谐波;增加整流变压器二次侧的相数;采用无谐波污染的绿色变频器;采用无源滤波器或是有源滤波器。通过以上方法可以达到过滤谐波的目的,从而提高电气设备的运行效率,达到节能的目的。
        2.4借助无功功率进行补偿
        对于整个供配电系统而言,电流运行于整个系统,在提供电能的同时,也会造成能量的浪费,其中,无功功率所占比重较大,致使电压降低,影响运行的经济性,输送质量降低。最直接的应对方式就是采用无功补偿设备来进行有效弥补,实现均衡,保证较为稳定的电压,增强电能的品质,达到绿色环保的目标,为经济和社会效益的获取提供保障。
        3节能设计在电气自动化中的具体应用
        3.1不断提升电气系统的运行效率
        在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。
        3.2对配电系统的设计进行不断优化
        电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。
        4结束语
        总而言之,电气自动化技术的不断发展尽管给我们的生产生活带来了很多便利性,但其严重的能源消耗问题已经成为威胁人类生存的因素。随着人们绿色节能意识的提升,电气自动化的节能设计问题成为了广泛关注的焦点,为减少电能的消耗和损失,我们选择电能损耗小的电气设备元件,通过使用无功补偿设备,利用有源滤波器等方式,再加以推广光伏发电等创新高效能源的技术运用,实现电气自动化的节能设计,促进能源的可持续发展。
        参考文献:
        [1]曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业,2012(13).
        [2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程,2011
        (6).
        [3]汪志鹏.关于电气工程及其自动化问题的分析[J].世界华商经济年鉴,2013(5).