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【關(guān)鍵詞】電氣自動化;節(jié)能技術(shù);分析
對于電氣自動化系統(tǒng)而言,必須保證供電的可靠、安全,并且還要為使用此電力系統(tǒng)的工程或是建筑帶來良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。而且由于城市電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大,電力也不斷增容,因此就使用的很多的整流器、變頻器等,而這樣也使大量的諧波產(chǎn)生,從而危害了電網(wǎng)。因此,為了消除諧波與從節(jié)能的方向考慮,電氣自動化就主要從電力濾波器、無功補(bǔ)償、變壓器等技術(shù)著手,對電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究。
1.電氣自動化及節(jié)能設(shè)計(jì)概述
電氣自動化是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)有著密切聯(lián)系。它在提高工作效率、運(yùn)行成本、勞動生產(chǎn)率以及改善勞動條件等方面起著重要的作用。近年來,隨著“綠色工業(yè)革命”的興起 ,節(jié)能成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo)。可以說,先進(jìn)的自動化技術(shù)正是推動各行業(yè)節(jié)能減排的有效武器。未來全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢是誰率先掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán),誰將主導(dǎo)未來的全球經(jīng)濟(jì)。對于電氣自動化系統(tǒng)來說,由于城市電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大,電力也不斷增容,因此會使用很多的變頻器、整流器等,而這樣會造成大量的諧波產(chǎn)生,從而危害到電網(wǎng)。由此,為了消除諧波,從節(jié)能的方向考慮,電氣自動化應(yīng)主要從變壓器、無功補(bǔ)償、有源濾波器等技術(shù)上下功夫,可以利用減少電路的傳輸損耗、優(yōu)選變壓器、補(bǔ)償無功、使用有源濾波器等方法來使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中達(dá)到節(jié)能的目的。也只有這樣,才能使電氣自動化系統(tǒng)使用時達(dá)到節(jié)能的效果。
2.電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1電氣工程的設(shè)計(jì)
在電力工程中,要達(dá)到節(jié)能的目的首先要做的就是做好電氣工程的安裝、設(shè)備等的設(shè)計(jì)。只有在第一步都做好了才能保證整個工程其后的設(shè)計(jì)與完成后使用時達(dá)到節(jié)能的作用。
①優(yōu)化配電設(shè)計(jì)。電力系統(tǒng)就是要為安裝這個電氣系統(tǒng)的工程中需要用電的設(shè)備提供一個必要的動力。因此,在整個配電設(shè)計(jì)的過程中首先就要考慮到電力系統(tǒng)的適用性。對于適用性而言,應(yīng)該滿足用電設(shè)備對負(fù)荷容量與供電設(shè)備等可靠性的要求,還應(yīng)該保證電氣設(shè)備對控制方式的要求等。在配電的過程中,除了要滿足用電設(shè)備與電氣設(shè)備的要求之外,還要保證電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、易控、靈活、可靠等。在配電設(shè)計(jì)的過程中其次要考慮到的就是電力系統(tǒng)的安全性。而對于電氣系統(tǒng)的安全性而言,首先就必須保證導(dǎo)線的絕緣性良好,然后在進(jìn)行走線的時候應(yīng)該保證各導(dǎo)線之間的絕緣距離。另外還要保證導(dǎo)線的負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定的裕度,以確保在電氣系統(tǒng)運(yùn)行的過程中用電設(shè)備與配電設(shè)備的安全。除此之外,還要做好電氣系統(tǒng)的防雷與接地。
②提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在電氣系統(tǒng)中最好選用節(jié)能設(shè)備,從設(shè)備的選擇就開始為電氣系統(tǒng)的節(jié)能打下基礎(chǔ)。另外,我們可以利用均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少電路損耗等方法來使得電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中達(dá)到節(jié)能的目的。比如,在進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時可以合理的調(diào)整負(fù)荷以及選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)。在電氣系統(tǒng)的安裝或是運(yùn)行過程中采用這些方法能夠提高電源的綜合利用率與設(shè)備的運(yùn)行效率,從而間接或直接減少電能的損耗。
2.2電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)
①降低電能的傳輸消耗。電能傳輸時,因?yàn)閷?dǎo)線有電阻從而會產(chǎn)生有功功率的消耗。但是線路上的電流是不變的,所以,為了降低電能在線路上的傳輸消耗,只能降低導(dǎo)線的電阻。事實(shí)上,導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線的截面積之間的關(guān)系是成反比關(guān)系,而和電導(dǎo)、導(dǎo)線長度成之間成正比關(guān)系。即要想降低導(dǎo)線的電阻,就必須從如下幾方面著手:首先,選擇電導(dǎo)率比較小的材質(zhì)當(dāng)作導(dǎo)線,從而降低電能在電路上的消耗;其次,縮短導(dǎo)線的長度。從而在布線的時候,讓導(dǎo)線盡可能走直路,以免過走的彎路太多,以縮短導(dǎo)線的長度;最后,變壓器盡可能接近負(fù)荷中心,以縮短供電的距離。其四,加大導(dǎo)線的橫截面積。所選擇的導(dǎo)線的橫截面積盡可能大一些,利用降低電阻減少消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。
②選取變壓器。在設(shè)計(jì)過程中對于變壓器的選擇,必須滿足如下幾方面的要求:第一,應(yīng)當(dāng)選擇節(jié)能型的變壓器,從而降低變壓器的有功功率的消耗;第二,為了使得通過的三相電的電流維持平衡,應(yīng)當(dāng)降低變壓器自身的消耗,最好采取一定的措施比如三相四線制的供電方式、單相自動補(bǔ)償設(shè)備、將單相用電設(shè)備分別接在三相電源上等方式從而減少負(fù)荷不平衡。
③無功補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)中,無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網(wǎng)的電壓下降,也因此影響了電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而對于用戶而言,無功功率的直觀表現(xiàn)為功率因數(shù)偏低,而當(dāng)功率因數(shù)小于0.9時,用戶就會向供電部門繳納一定比率的罰款,因此用戶用電的成本也增高,經(jīng)濟(jì)效益就會下降。但是我們?nèi)暨x用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備的話就可以實(shí)現(xiàn)無功就地平衡,提高功率因數(shù),從而事項(xiàng)節(jié)能減耗、提高電能質(zhì)量、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的目的,而且能夠提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。比如,在受導(dǎo)電抗的作用下,電機(jī)發(fā)出的交流電流和交流電壓的相位角不為零,因此電機(jī)發(fā)出的電能不能完全被用電器吸收,不能被吸收的部分則在電機(jī)和用電器之間往返變化而不會釋放出來。又因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的是超前的無功,因此采用電容器補(bǔ)償可以與無功率的電能進(jìn)行抵消,即Q=QL-QC。
在采用無功補(bǔ)償設(shè)備對電力系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時,對于無功補(bǔ)償設(shè)備的要求有以下幾點(diǎn):1)在使用電容器補(bǔ)償時,電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)配電電壓的容量、負(fù)荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標(biāo)功率因數(shù)等參數(shù)經(jīng)過計(jì)算來確定。而若是在補(bǔ)償處產(chǎn)生了諧波的話就要串聯(lián)一定量得電抗器,濾除線路上的諧波。2)為了有效的防止投切振蕩、過補(bǔ)償和無功倒送,在電容器的功率參數(shù)、無功電流、無功功率這些投切物理量中最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量。3)在很早以前的補(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式和投切開關(guān)的方式普遍采用等容量分組和循環(huán)投切;后來又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開關(guān)按級投切。但是這些方式都不能達(dá)到我們想要的補(bǔ)償效果。
因此,現(xiàn)在所采用的是模糊投切,其適應(yīng)面廣、調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確而且效果很好。在使用過程中,低壓的時候投切開關(guān)則選擇投切復(fù)合開關(guān),而高壓補(bǔ)償柜中選真空接觸器。
④使用有源濾波器。為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加,產(chǎn)生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊,就會引起電壓的畸變,從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動作。概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優(yōu)異的動態(tài)性能;反應(yīng)快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補(bǔ)償達(dá)到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾,在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚梗闺姎庠O(shè)備的運(yùn)行更加有效率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
3.結(jié)束語
總之,現(xiàn)今國家強(qiáng)烈要求發(fā)展“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”的大好形勢,有志于發(fā)展“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”與“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”的中國“工業(yè)自動化”的企業(yè)與單位,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“節(jié)能”理念。國家也已經(jīng)注意制定發(fā)展“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”的戰(zhàn)略,制定優(yōu)惠發(fā)展“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”企業(yè)的政策,并積極支持“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”的研發(fā)。同時,也應(yīng)看到,我國在“節(jié)能技術(shù)”領(lǐng)域里的自主創(chuàng)新能力正在快速提高,新的更有效的“節(jié)能技術(shù)”正在國家的大力支持下研發(fā)出來,并被產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。中國電氣自動化的企業(yè)與單位,應(yīng)當(dāng)奮發(fā)圖強(qiáng)迎接挑戰(zhàn),使電氣自動化技術(shù)及其產(chǎn)品為“節(jié)能經(jīng)濟(jì)”發(fā)展戰(zhàn)略增輝!
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:電氣自動化;發(fā)電;節(jié)能技術(shù);變頻調(diào)速
中圖分類號:TU855文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
由于具有在生產(chǎn)中反應(yīng)速度快、能量綜合平衡、臨界點(diǎn)穩(wěn)定工藝等優(yōu)點(diǎn)在生活中受到廣泛的應(yīng)用。伴隨著信息化的更新,工業(yè)得到快速發(fā)展,對電氣自動化技術(shù)的要求相對更高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代社會對電力的需求也是越來越高,針對這一點(diǎn),這一小節(jié)將分析了電氣自動化模式在發(fā)電中的實(shí)際運(yùn)用優(yōu)勢。
1.電氣自動化技術(shù)運(yùn)用到發(fā)電中的優(yōu)點(diǎn)
電氣自動化技術(shù)主要是針對電能、電力設(shè)備、電力技術(shù)等3個方面實(shí)施改革更新,創(chuàng)造出一種全新的運(yùn)行模式服務(wù)于電力行業(yè)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等逐漸融為一體的趨勢中,電氣自動化技術(shù)對發(fā)電的運(yùn)用變得更加廣泛。其中在發(fā)電過程中引進(jìn)電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為:
①提升效率。發(fā)電廠每年向社會輸送大量的電能,電力行業(yè)是我國社會現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。受早期社會技術(shù)條件的限制而影響了發(fā)電廠生產(chǎn)效率的提升,每年企業(yè)生產(chǎn)電能耗損15%-30%左右。引進(jìn)自動化生產(chǎn)技術(shù)后,電力生產(chǎn)效率顯著改善,使得電能生產(chǎn)量不斷增多。
②自動化技術(shù)帶來的是一體化操作,發(fā)電廠將擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式而實(shí)現(xiàn)人機(jī)操控的新局面。使用各項(xiàng)自動化模式后,電力企業(yè)的生產(chǎn)將成為融合電子、信息、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科技的組合,可從多個方面促進(jìn)發(fā)電方案的更新,實(shí)現(xiàn)了電能產(chǎn)量的增多以帶動生產(chǎn)效益。
③提高設(shè)備運(yùn)行效率,減少電能的直接或間接損耗我們在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)首先滿足對運(yùn)行要求的制定和維護(hù)其安全運(yùn)行的前提下,盡力減少成本,最大程度的降低和減少各種消耗選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電力設(shè)備的利用率,減少電能的直接或間接損耗
2. 變頻調(diào)速對工業(yè)電氣自動化控制應(yīng)用極度廣泛
變頻調(diào)速技術(shù)近年來在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,由于變頻調(diào)速技術(shù)在調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、靜差度、動態(tài)響應(yīng)、功率因數(shù)、智能控制、節(jié)約電能等方面具有的優(yōu)異性能,是目前交流電動機(jī)調(diào)速所采用的主要方式。因此變頻調(diào)速對工業(yè)電氣自動化控制應(yīng)用非常廣泛。
2.1 變頻器主要用于交流電動機(jī)(異步電動機(jī)或同步電動機(jī))轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),是公認(rèn)的交流電動機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案。除了具有卓越的調(diào)速性能之外,變頻器還有顯著的節(jié)能作用,是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。
2.2 當(dāng)然變頻調(diào)速的節(jié)能效果也視其負(fù)載決定,在恒功率負(fù)載時(即在基頻以上工作),轉(zhuǎn)矩大致上與速度成反比。礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中有各種保護(hù),如過卷、松繩、制動油過壓、腳踏制動、閘瓦保護(hù),超速、低速保護(hù)等,提升機(jī)在運(yùn)行中,它們始終監(jiān)視提升機(jī)的安全運(yùn)行,如有上述不正常的狀態(tài),即會發(fā)出報(bào)警聲光信號并緊急制動,以確保提升的安全。
2.3 變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中的減速段的超速保護(hù)。在提升機(jī)運(yùn)氣的全過程中,減速段的正常與否十分重要,因?yàn)樗苯雨P(guān)系著提升機(jī)最終能否安全停車,為了減少提升事故的發(fā)生,必須重視對減速段的超速保護(hù)。具體做法如下:在提升容器運(yùn)行的過程中,PLC對其運(yùn)行速度進(jìn)行連續(xù)采樣,并將其與內(nèi)部給定的速度之間進(jìn)行比較,如果采樣速度超過了給定速度的10%時,PCC控制系統(tǒng)會自動報(bào)警并立即進(jìn)入安全制動狀態(tài),確保提升機(jī)在減速段的運(yùn)行速度符合要求。因此工業(yè)自動化有利于變頻技術(shù)的應(yīng)用,而變頻技術(shù)的應(yīng)用也能推動工業(yè)自動化的進(jìn)程,總而言之,要實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的節(jié)能,最好的辦法就是在系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù),變頻調(diào)速技術(shù)的合理使用,一定會使我國工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展更符合時代主流,使得我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)能夠更好地履行自己的社會責(zé)任,為節(jié)能環(huán)保貢獻(xiàn)出自己的力量。
3.控制好電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)
3.1電氣系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)可使電能的傳輸消耗降低,由于導(dǎo)線存在著電阻,所以電能在傳輸過程中,會消耗有功功率,但卻保持線路電流的不變。因此,為了使線路上電能的傳輸消耗降低,就只有將導(dǎo)線的電阻降低。而導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線長度、電導(dǎo)是反比例,而和截面積是正比例關(guān)系。所以要想使導(dǎo)線的電阻降低,就要著眼于以下幾個方面:一是導(dǎo)線材質(zhì)的選擇必須有較小的電阻率,這樣才能降低電路上電能的消耗;二是將導(dǎo)線的長度縮短,在布線時,避免彎路過多;三是為了使供電的距離縮短,應(yīng)拉近變壓器和負(fù)荷中心的距離,四是使導(dǎo)線的橫截面積加大。因此要選擇大一些的導(dǎo)線橫截面積,通過電阻的降低,使消耗減少,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。
3.2提高功率因數(shù),功率因數(shù)是電氣運(yùn)行的重要物理量,它與電氣設(shè)備的節(jié)能密切相關(guān)。功率因數(shù)如果長期控制在比較高的水平上,電力系統(tǒng)的無功功率就會變大,系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化率就會變高。提高功率因數(shù)的方法:一是通過提高用戶負(fù)載率,例如對于動力電氣設(shè)備,諸如電動機(jī),可以在滿足工藝生產(chǎn)要求的前提下,盡量選擇極數(shù)較少的電動機(jī)。因?yàn)樯贅O數(shù)的電機(jī),其起動轉(zhuǎn)矩較大,起動過程中的電流也相對較大,所以電氣設(shè)備在最快的時間內(nèi)正常運(yùn)行,效率很高,同時也節(jié)約電能的損耗。此外,可讓電動機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻自動控制,使得電機(jī)在負(fù)載較小時,獲得較高的功率因數(shù)。當(dāng)用戶的負(fù)載率控制穩(wěn)定在0.7左右,會使變壓器的一次側(cè)功率因數(shù)達(dá)到最高。二是在低壓電力系統(tǒng)中裝設(shè)自動補(bǔ)償?shù)碾娙莨瘢瑏硌a(bǔ)償無功功率。一般來說,其無功功率的選擇盡量控制在變壓器的20%-30%,這樣使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定,并且節(jié)能效果最佳。
3.3合理選擇變壓器,變壓器的選擇關(guān)系到節(jié)能是否有效,因此,必須要合理慎重選擇變壓器。選擇的宗旨是:減少功率的損耗,以達(dá)到節(jié)能效果;采用單相自動補(bǔ)償設(shè)備、三相四線制保持電流負(fù)荷的平衡,減少變壓器的損耗。合理選擇變壓器,就可以在一定程度上起到節(jié)能效果。
4.結(jié)語
由此可見,電氣自動化的應(yīng)用與創(chuàng)新讓整個行業(yè)朝著現(xiàn)代化更好的發(fā)展。只有充分利用電氣自動化技術(shù)在各方面的應(yīng)用。同時電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而言也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
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由于人們生活層次的提升,對于電量的需求也提出了越來越多的需求,不管是在企業(yè)的生產(chǎn)中,還是日常的生活電氣設(shè)備當(dāng)中,都與電能具有不可分割的密切聯(lián)系。從當(dāng)前來看,在供應(yīng)上來看,電能的形勢越來越嚴(yán)峻,假如不能很好的解決,就會使得在供電和輸電方面呈現(xiàn)出癱瘓的現(xiàn)象,使得人們不能正常的生產(chǎn)和生活,而讓企業(yè)和人們處在電能危機(jī)的混亂當(dāng)中。因此,要促進(jìn)電能利用率的提升、設(shè)備的提升和發(fā)展、能源消耗的降低,就必須使得當(dāng)前電能嚴(yán)峻的形勢危機(jī)得以緩解,電能的成本減少,從而使得電氣自動化技術(shù)得以提升,保證其可以更好的為人民和企業(yè)生產(chǎn)、生活服務(wù)。
2電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
2.1將確保居民的日常用電正常作為前提基礎(chǔ)
在電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中,首先應(yīng)該確保的是居民的日常用電正常,以及工業(yè)中的生產(chǎn)正常,使得電氣自動化的節(jié)能不是在影響人們的正常生活、生產(chǎn)的前提下進(jìn)行的,例如,要確保人們的用電舒適;確保日常照明、電器的運(yùn)行;確保工業(yè)生產(chǎn)、加個和銷售能夠正常進(jìn)行。
2.2堅(jiān)持安全性原則
在電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中,不要僅僅將節(jié)能作為關(guān)注的集中點(diǎn),同時更應(yīng)該將安全性作為重中之重,只有在確保安全的基礎(chǔ)上,才能確保電氣相關(guān)設(shè)備設(shè)施能夠安全順利的運(yùn)行,從而順利的完成所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
2.3確保節(jié)能技術(shù)和設(shè)備的先進(jìn)性
當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度非常的驚人,新的節(jié)能技術(shù)和設(shè)施也不斷的獲得提升和創(chuàng)新,所以在對電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中,一定要對新的技術(shù)運(yùn)用十分的關(guān)注,時刻關(guān)注最新技術(shù)的發(fā)展,從而運(yùn)用最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備保障設(shè)計(jì)的先進(jìn)性,從而有效提升節(jié)能的效果。
2.4需要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升
電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)安排應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際狀況來進(jìn)行,盡可能的不要單純的想減少電氣耗能而在設(shè)計(jì)電氣自動化節(jié)能時加大成本,從而使其可以在一個比較合理的資金范圍內(nèi)對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),切實(shí)使節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益得以提升。
2.5確保環(huán)境得以優(yōu)化
電氣自動化節(jié)能實(shí)施的目標(biāo)是要提升對能源的使用效率,使企業(yè)的綜合效益在實(shí)施電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)時得以提升。因此,應(yīng)該在節(jié)能設(shè)計(jì)時盡可能的挑選經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)、先進(jìn)、安全的合適的材料,進(jìn)而確保電器產(chǎn)品嚴(yán)重老化,如果想做報(bào)廢處理的電氣設(shè)備,一定要特別控制好電器污染,確保環(huán)境不被污染,同時可以對能源進(jìn)行循環(huán)使用。
2.6促進(jìn)發(fā)展的可持續(xù)性
在當(dāng)前資源節(jié)約型和環(huán)保型社會構(gòu)建的過程中,電氣自動化節(jié)能技術(shù)想要與我國的節(jié)能減排要求相符合,就要在能源的減排、節(jié)省以及消耗上合理的進(jìn)行規(guī)劃和安排,從長遠(yuǎn)的角度確保戰(zhàn)略發(fā)展的可持續(xù)實(shí)施。
3電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)采取的對策
3.1減少電網(wǎng)損傷和能源消耗
電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)中最重要的目的是要減少對電網(wǎng)的損傷,使能源消耗降低。在實(shí)際的電力系統(tǒng)傳輸過程中,減少電能消耗最為直接的方式就是要減少電阻,同時這也會使得功率損耗降低。整體來看,假如在電力系統(tǒng)當(dāng)中電導(dǎo)率很小,那么在電能源的消耗上就相應(yīng)的很小,因此選擇導(dǎo)向材料是減少能源消耗的重要影響因素。但是如果導(dǎo)線的長度很長的話,所消耗的電能也會相應(yīng)的越多。同樣如果將導(dǎo)線的寬度增加也會減少電阻,實(shí)現(xiàn)電能源耗費(fèi)較少的目的。所以,結(jié)合供電的理論,要減少供電的長度就能夠使得能源的消耗減少。
3.2慎重合理的選擇變壓器
電氣自動化節(jié)能是否可以有效的減少耗能與選擇的變壓器紙卷具有直接的聯(lián)系,因此在對變壓器進(jìn)行選擇時一定要慎重合理,從以下方面角度加以考慮:第一,要可以使功率耗能減少、節(jié)能;第二,要能夠應(yīng)用三相四線和單相自動補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備確保電流負(fù)荷的平衡,使變壓器耗能減少。在變壓器的選擇上的合理科學(xué),對于節(jié)能具有一定的效果。
3.3降低變壓器耗電量,提升工作效率
減少變壓器中輸電耗能可以促進(jìn)工作效率的提升,這是對設(shè)備進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓πА_@是電力系統(tǒng)里十分重要的影響要素,對電力的質(zhì)量以及節(jié)能都起到了十分重要的作用。所以,可以將無功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)用到電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中,同時注意仔細(xì)選擇,以避免由此而帶來的不良影響。在選擇無功補(bǔ)償設(shè)備時我們首先要考慮設(shè)備的具體參數(shù),比如電壓的容量和負(fù)荷。其次,要把實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行狀況作為重要的依據(jù)進(jìn)行參考,以便可以更為全面的對補(bǔ)償線路有所了解。如果線路負(fù)荷較小就選用靜態(tài)補(bǔ)償裝置,反之則選用動態(tài)補(bǔ)償裝置。第三,將過去的投切方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變,選用那些具有準(zhǔn)確度較高的系數(shù)和適用范圍較為廣泛的投切方式對其進(jìn)行有效的補(bǔ)償。第四,就地安裝無功補(bǔ)償設(shè)備,使補(bǔ)償?shù)男实靡蕴嵘娔茉磽p耗減少。
3.4將源濾波器應(yīng)用到電器節(jié)能化設(shè)計(jì)當(dāng)中
將源濾波器應(yīng)用到電器節(jié)能化設(shè)計(jì)當(dāng)中能夠很好的使諧波帶來的危害得以避免,抑制諧波。因?yàn)橹C波的存在能夠極大的降低設(shè)備的可用性,并對設(shè)備質(zhì)量產(chǎn)生影響,造成較多的電能消耗。但是因?yàn)殡娋W(wǎng)上頻繁出現(xiàn)的諧波使得電網(wǎng)的電壓也隨之改變,造成操作出現(xiàn)失誤的問題,而影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,使電動機(jī)的使用時間縮短,并干擾其他的設(shè)備工作。另外,有源濾波器具有動作比較迅速、濾波比較徹底的優(yōu)點(diǎn)可以保證電氣設(shè)備運(yùn)行安全,電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定,同時對系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備予以保護(hù)。盡管在價(jià)位上和無源濾波器相比較高,然而濾波過程卻更為徹底,使得造成的危害得以避免。
3.5增強(qiáng)照明設(shè)計(jì)中的節(jié)能意識
要增強(qiáng)電氣自動化節(jié)能技術(shù)中的節(jié)能意識,尤其是在照明設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中的意識培養(yǎng)。要全面綜合的老路設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和適用性。在很多的公共場合當(dāng)中,都應(yīng)用了高效光源其趨勢越來越明顯。和普通的照明相比,高效光源具有更為明亮的照明效果,且適用范圍上也更為廣泛,耐用性也較強(qiáng),能夠充分的發(fā)揮節(jié)能技術(shù)。
3.6將電氣自動化節(jié)能技術(shù)與光伏設(shè)備進(jìn)行有效結(jié)合
從當(dāng)前我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看,不論是在品牌、技術(shù),還是產(chǎn)業(yè)上,光伏設(shè)備在世界范圍內(nèi)都具有十分巨大的競爭優(yōu)勢,其制造業(yè)發(fā)展的前景也非常的喜人。隨著科技水平的不斷提升,技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,在對光伏技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了多次的突破。因此,將光伏設(shè)備與電氣自動化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,在當(dāng)前倡導(dǎo)能源節(jié)約的社會背景下,可以很好的確保節(jié)能環(huán)保效率的提升,而在技術(shù)上以及行業(yè)地位上都得到跨越式發(fā)展。在對環(huán)保節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)上來看,光伏產(chǎn)業(yè)不僅要求越來越高,發(fā)展也是取得了更好的發(fā)展,且構(gòu)建了一個相對完善的系統(tǒng),所以講電氣自動化技術(shù)和光伏技術(shù)相結(jié)合,可以有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),促進(jìn)電力系統(tǒng)的高質(zhì)提升。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:電氣自動化;節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù);變壓器;無功補(bǔ)償;有源濾波器
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.057
目前電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)還處于不斷發(fā)展的階段,對于電氣自動化系統(tǒng)而言,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,在整個設(shè)計(jì)過程中,必須確保電力系統(tǒng)在供電過程中設(shè)備安全、安裝可靠,不斷優(yōu)化配電設(shè)計(jì),只有這樣才能保證電能得到科學(xué)合理的利用。另外,電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效率要不斷提高,從而使電能的直接或間接損耗逐漸降低。電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,因此,電力企業(yè)應(yīng)該給予高度關(guān)注。
1 電氣自動化及節(jié)能設(shè)計(jì)概述
隨著信息技術(shù)的不斷完善,電氣自動化作為電氣信息領(lǐng)域的新興學(xué)科,受到了人們的廣泛關(guān)注,也與人們的日常生活和工作息息相關(guān)。電氣自動化系統(tǒng)不僅能夠提高電力系統(tǒng)的工作效率,還在運(yùn)行成本、勞動生產(chǎn)率以及改善工作條件等方面發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。近年來,綠色工業(yè)革命逐漸興起,當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)最重要的目標(biāo)便是節(jié)能減排。而先進(jìn)的自動化技術(shù)成為了推動各行各業(yè)節(jié)能減排的有效手段。隨著全球化的不斷發(fā)展,只有掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán),才能在未來競爭激烈的全球經(jīng)濟(jì)中占有一席之地,才有權(quán)利去主導(dǎo)未來的全球經(jīng)濟(jì)。對于電氣自動化系統(tǒng)而言,不斷擴(kuò)大的城市電網(wǎng),不斷增容的電力系統(tǒng),是其必須運(yùn)用大量的變頻器和整流器等,而這些會導(dǎo)致其產(chǎn)生大量的諧波,對電網(wǎng)造成極大的威脅。為了消除諧波,并達(dá)到節(jié)能的效果,電氣自動化需要從變壓器、無功補(bǔ)償、有源濾波器等方面進(jìn)行考慮,從而使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。
2 電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1 減少電能的傳輸損耗
通常情況下電能在傳輸?shù)倪^程中都會產(chǎn)生一定的損耗,原因是導(dǎo)線上有電阻存在,會產(chǎn)生有功功率損耗。但是,線路上的電流是一定的,不能改變,能夠改變的只有導(dǎo)線上的電阻,為了使電能在線路上的傳輸損耗減少,降低導(dǎo)線的電阻是最有效的方式。大家都知道,導(dǎo)線電阻的大小與導(dǎo)線的截面積、電導(dǎo)、長度有關(guān),且與導(dǎo)線的截面積成反比,與電導(dǎo)、長度成正比。因此,要想改變導(dǎo)線的電阻,需要從這幾個方面入手:一是在選擇導(dǎo)線的時候應(yīng)該電導(dǎo)率相對較小的材質(zhì),從而有效減少了電能的傳輸損耗;二是在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)時,布線的過程中要盡量讓導(dǎo)線走直路,防止彎路過多,從而有效減少了導(dǎo)線的長度,減少電能在電路上的損失;三是變壓器位置的選擇要接近負(fù)荷中心,旨在減少供電距離;四是如果各方面的條件允許,盡可能的增大導(dǎo)線的橫截面積,有效減少了導(dǎo)線的電阻,從而減少了電能的傳輸損耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
2.2 變壓器的選擇
在進(jìn)行變壓器的選擇時首先要選用節(jié)能型的變壓器,從而有效降低變壓器的有功功率損耗;其次為了保持三相電的電流平衡,降低本體損耗,應(yīng)該采取一些必要的手段和措施,例如將單相用電器分接在三相電源上、三相四線制供電等,從而有效保證了負(fù)荷的平衡。
2.3 無功補(bǔ)償
對于電氣自動化系統(tǒng)而言,在供配電設(shè)備中無功功率占有很大的比重,增加了線路損耗的同時也對電網(wǎng)的電壓造成不利影響,從而降低了電能質(zhì)量,對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也產(chǎn)生了極大的影響。因此,選用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償裝置是非常有必要的,可以有效減少損耗,為提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。首先在使用電容器補(bǔ)償時,在確定電容器容量過程中應(yīng)該將目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等考慮其中;其次為了使補(bǔ)償效果達(dá)到最佳,應(yīng)該采用模糊投切方式,與傳統(tǒng)補(bǔ)償方式相比,模糊投切方式具有調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)勢,就目前而言補(bǔ)償效果是最佳的;另外要將無功功率作為投切參數(shù)物理量,從而有效避免出現(xiàn)投切振蕩、無功倒送等情況。此外,無功補(bǔ)償設(shè)備在安裝的過程中最好實(shí)行就地原則,就地安裝,就地補(bǔ)償,減少線路上的無功傳輸,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
2.4 有源濾波器的使用
有源濾波器的使用能夠有效的將諧波消除,防止出現(xiàn)與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動作。產(chǎn)生誤動作的主要原因是逐漸增加的電氣設(shè)備數(shù)量,導(dǎo)致大量的諧波出現(xiàn),而這些諧波電流會產(chǎn)生與基波電壓重疊的電壓,造成電壓的畸變,導(dǎo)致電氣設(shè)備誤動作的產(chǎn)生。總之,有源濾波器的動態(tài)性能非常優(yōu)異,且具有反應(yīng)靈敏、功率范圍廣等優(yōu)點(diǎn),對于無功功率的補(bǔ)償有極大的作用。通常情況下,有源濾波器對諧波起到過濾的作用,有效防止電氣設(shè)備誤動作的產(chǎn)生,提高了電氣設(shè)備的運(yùn)行效率,優(yōu)化了電氣自動化的節(jié)能效果。
2.5 其他節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
對于電氣自動化系統(tǒng)而言,除了變壓器、無功補(bǔ)償及有源濾波器等節(jié)能技術(shù)以外,采用高效光源等其他形式也能夠達(dá)到節(jié)能的效果,高效光源的光色好、發(fā)光率高、顯色性能良好,如果應(yīng)用到電氣自動化系統(tǒng)中,能夠從根本上實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。目前,我國電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)還處于不斷發(fā)展的階段,需要對其進(jìn)行不斷的分析和研究,只有這樣才能進(jìn)一步促進(jìn)電氣節(jié)能高新技術(shù)的發(fā)展。
3 總結(jié)
隨著社會的不斷進(jìn)步和電力技術(shù)的飛速發(fā)展,電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)得到了人們的廣泛關(guān)注,也取得了顯著的進(jìn)步。就目前而言,電氣自動化的節(jié)能技術(shù)還需要不斷的研究和完善,我們應(yīng)該不斷的優(yōu)化配電設(shè)計(jì),科學(xué)合理的利用電力資源,提高電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行效率的同時達(dá)到節(jié)能的目的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵字:電氣自動化;節(jié)能設(shè)計(jì);技術(shù)
Abstract: with the rapid development of economy, people's living level increases, people demand more and more, especially for electric power demand. This article from the power supply energy, electrical lighting system energy and electrical equipment system energy conservation from three aspects of electrical energy-saving automation technology to do the related discussion.
Keywords: electric automation technology; energy-saving design
[中圖分類號] TM92[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]
一、供配電節(jié)能
(一)變壓器節(jié)能
在配電系統(tǒng)中,變壓器是其基本設(shè)備,重要性顯而易見。變壓器在配電系統(tǒng)中的損耗量是總耗量的百分之六左右。變壓器的重要成分有兩種,一種是鐵耗能,另一種是銅耗能。一般情況下,組要選擇相應(yīng)的變壓器的運(yùn)行參數(shù)以及臺數(shù),要減少不必要的電能損耗。
(二)降低線電阻損耗
降低線路損耗最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要合理選擇線路的路徑。導(dǎo)線的長度要控制在一定范圍內(nèi),因此線路不能太長,直線為最佳選擇。
導(dǎo)線的截面積也是需要合理選擇的。因?yàn)閷?dǎo)線的截面積對于電流的大小、經(jīng)濟(jì)條件都有一定的影響。如果電路的線路比較長,就需要把導(dǎo)線的截面積加大,前提是要保證電流的正常使用。
電氣用房的位置也是降低線路損壞的關(guān)鍵所在。
(三)提高供電系統(tǒng)功率因素
此項(xiàng)工作的實(shí)施其實(shí)質(zhì)是減少線路的無功損耗量,因此達(dá)到節(jié)能的目的。對于用電設(shè)備來說,只要減少其無功損耗就具備了提高用電設(shè)備功率的條件。基于這樣的情況,在電氣自動化設(shè)計(jì)中,就要避免使用功率因素比較高的電氣設(shè)備。比如,可以使用“靜電容無功補(bǔ)償技術(shù)”,這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是用電容器產(chǎn)生的一部分無功電流與負(fù)載設(shè)備的滯后無功電流相互抵消的過程,以此達(dá)到電氣自動化節(jié)能的目的。
(四)平衡三相電負(fù)荷
在電氣自動化中,此三相電不平衡現(xiàn)象的發(fā)生是非常普遍的。這種現(xiàn)象所帶來的后果是比較嚴(yán)重的,它不僅對線路上的一級變壓器造成銅損的情況,還對上面鐵損也造成同樣的影響,因此平衡三相電負(fù)荷的作用是非常重要的。因?yàn)槠胶馊嚯娯?fù)荷的實(shí)施,可以保證三相電之間的電流值保持平衡,銅損和鐵損的數(shù)量也會減少很多,這樣一來供電質(zhì)量就有了保證,而且對其電能的節(jié)約也有相對的促進(jìn)作用。
二、電氣照明系統(tǒng)節(jié)能
(一)對自然光照明進(jìn)行充分利用
對于照明亮化工程來說,其中最關(guān)鍵的一個問題就是要科學(xué)利用自然光。所謂自然光,它最大的特點(diǎn)就是不需要資金成本,因?yàn)樗谴笞匀恢苯咏o予人類的禮物,比如太陽光等。對自然光進(jìn)行充分利用對電氣自動化節(jié)能來說是非常重要的。關(guān)于這項(xiàng)措施的實(shí)施,首先要制定科學(xué)的照明標(biāo)準(zhǔn),也就是要確定科學(xué)的采光方式,把人工光源與自然光源合理的組合起來,其實(shí)這在一定程度上也保護(hù)了環(huán)境。在白天,一般要使用自然光照明,這樣能夠獲得比較穩(wěn)定的照明效果,大量能源也就這樣節(jié)約下來;在冬天,由于天氣比較寒冷,利用太陽光等自然光源可以提升室內(nèi)的溫度。
(二)制定科學(xué)合理的照明方(綠色照明)
綠色照明在一般情況下都很低采用發(fā)光率比較高、光色比較好并且高效節(jié)能的一種新光源。我們在生活中經(jīng)常用的電光源有白熾燈和氣體放電燈兩種。白熾燈有普通照明白熾燈以及鹵鎢燈,氣體放電燈又包括熒光燈等,總的來說,種類是非常多的。每一種類型的光源的性能參數(shù)必然不同。但是在通常情況下,高效節(jié)能照明的主體還是電光源來體現(xiàn)出來的。所以,選擇正確的電光源,對于綠色照明來說是至關(guān)重要的。
(三)合理使用節(jié)能燈
在過去,人類使用的燈具都是耗能比較大并且損耗比較快的,這樣的燈具不僅浪費(fèi)材料,對于環(huán)保來說也是不利的。因此,使用合理的節(jié)能燈是迫在眉睫的。在現(xiàn)價(jià)段,節(jié)能燈已經(jīng)得到廣泛的利用。節(jié)能燈是城市照明發(fā)展的一個有效途徑,對于節(jié)能低碳環(huán)保來說,也是必要條件。節(jié)能燈與傳統(tǒng)燈的最大區(qū)別在于:節(jié)能燈的節(jié)能具有高效性,使用的壽命比較長,不僅環(huán)保,其安全系數(shù)也是非常高的。
三、電氣設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能
(一)電動機(jī)節(jié)能
電動機(jī)節(jié)能對于電氣自動化節(jié)能來說是一項(xiàng)十分重要的節(jié)能技術(shù)。我們所說的利用高效率的電機(jī),其目的就是提高電動機(jī)的工作效率。具有高效率的電動機(jī)與普通電動機(jī)最大的區(qū)別在于平均功率因素。高效率的電動機(jī)的平均功率因素比普通電機(jī)的要高 7%~9%,其總損耗也減少20%~30%。基于這樣的情況,所以要盡量的使用高效率的電動機(jī),在短時間內(nèi)來看,雖然要花費(fèi)大量的資金,但是我們應(yīng)該用長遠(yuǎn)的眼光來看,高效率的電動機(jī)是能夠節(jié)省大量的電力資源的。
(二)軟啟動器節(jié)能
使用軟啟動器要注意其合理性與科學(xué)性,軟啟動器的使用可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動、轉(zhuǎn)速與負(fù)載的拼配等,對于電氣自動化節(jié)能來說,是能夠節(jié)能大量的電能的。
四、結(jié)束語
綜上所述,電氣自動化節(jié)能是低碳環(huán)保理念的一項(xiàng)重要任務(wù)之一。希望本文提出的電氣自動化節(jié)能技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)工作者有一定的幫助,全面節(jié)省無謂的能源消耗,實(shí)現(xiàn)環(huán)保低碳。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:電氣;自動化;節(jié)能設(shè)計(jì);技術(shù)
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)簡述
近年來,電氣自動化(Electrical Automation)在電氣信息領(lǐng)域異軍突起,對人們的日常生活產(chǎn)生了重大影響。電氣自動化因其具有降低運(yùn)行成本,改善工作條件,提高工作效率等多方的優(yōu)勢,被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)以及國防領(lǐng)域等生活中各個行業(yè),是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中的重要角色。隨著“綠色、環(huán)保、節(jié)能”的理念被引入到工業(yè)領(lǐng)域以來,節(jié)能減排被推上我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日程,而電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)作為一種先進(jìn)有效的技術(shù),在我國節(jié)能減排事業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。就全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢而言,只有掌握了高新節(jié)能的技術(shù)主導(dǎo)權(quán),才能在競爭日趨激烈的全球經(jīng)濟(jì)市場中獲得勝利。就電氣自動化系統(tǒng)而言,城市電網(wǎng)的規(guī)模急劇擴(kuò)大,人們的用電需求激增,電力增容的速度加快。在將來的電力市場中,各種先進(jìn)的變頻器與整流器之類的電力控制設(shè)備會不斷涌現(xiàn),同時會產(chǎn)生大量的諧波,不但會給供電與用電設(shè)備帶來巨大的危害,同時還會改變電網(wǎng)頻率,加重電網(wǎng)負(fù)擔(dān),使電網(wǎng)的可用容量急劇降低,從而使電網(wǎng)的品質(zhì)大幅下降。為有效地消除諧波,避免諧波危害,在電氣自動化設(shè)計(jì)中,就要從節(jié)能的視角出發(fā),在電氣自動化設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)變壓器、無功補(bǔ)償以及有源濾波器等運(yùn)用層面的考慮,使電力損耗有效降低,從而達(dá)到電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。使電氣自動化系統(tǒng)在其運(yùn)行中發(fā)揮出最大的節(jié)能效果。
二、電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析
(一)電氣工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析
優(yōu)化電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝是實(shí)現(xiàn)電氣工程節(jié)能目標(biāo)的有效措施。為了實(shí)現(xiàn)電氣工程的節(jié)能目標(biāo),優(yōu)化配電設(shè)計(jì)必不可少。電力系統(tǒng)主要功能就是為整個系統(tǒng)的用電設(shè)備提供一個動力,因此電力系統(tǒng)的適用性是整個配電設(shè)計(jì)過程中需要優(yōu)先考慮的因素。這就要求用電設(shè)備可靠性高且滿足負(fù)荷容量的要求。同時,在對電力系統(tǒng)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時,還要著重考慮電氣系統(tǒng)的安全性。這就要求導(dǎo)線的具備良好的絕緣性能、動態(tài)穩(wěn)定的裕度以及良好的熱穩(wěn)定能力與負(fù)荷能力,且在布線過程中,要控制好各導(dǎo)線之間的絕緣距離,保障配電與用電設(shè)備在電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的安全。此外,電氣系統(tǒng)的防雷與接地也是配電設(shè)計(jì)時必須要考慮的因素。
(二)電氣系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析
1.優(yōu)選變壓器。在電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,選擇最適合的變壓器,不僅能夠有效的進(jìn)行升壓降壓,滿足不同用電群體的需求,而且還能夠使輸電過程中的損失得以有效地降低,達(dá)到節(jié)能的目的。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時,要保證選取的變壓器能夠滿足以下兩個條件:(1)優(yōu)先選取節(jié)能環(huán)保型的變壓器,從而使其有功功率的消耗最大限度的降低。(2)選取變壓器時要以“降低變壓器自身消耗”為原則,采取有力的措施,例如,利用單相自動補(bǔ)償設(shè)備或采用合理的供電方式(如三相四線制等),使負(fù)荷的不平衡現(xiàn)象有效的減少,從而確保三相電電流能夠保持平衡。
2.無功補(bǔ)償。(1)無功功率的危害。在整個電網(wǎng)中,供電設(shè)備與配電設(shè)備中的大部分容量多被無功功率占有,不僅降低了供配電設(shè)備的供電能力,而且無功功率在電網(wǎng)中流動還會造成線路的電能損耗與電壓損失的增加,導(dǎo)致電網(wǎng)中電壓急劇下降,嚴(yán)重降低了電網(wǎng)的質(zhì)量,阻礙著電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。對用戶來說,功率因數(shù)普遍偏低是無功功率的最直接的表現(xiàn)形式,如果功率因數(shù)低于最低標(biāo)準(zhǔn)值(一般為0.9)時,那么供電部門就會向用戶征收相應(yīng)的罰款,這就使用戶的用電成本大幅提高,直接降低了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。(2)無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩H粼陔姎庾詣踊O(shè)計(jì)中選用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備,可大大提高功率因數(shù),達(dá)到無功就地平衡,從而使電力系統(tǒng)的電壓保持穩(wěn)定,大幅提升電能質(zhì)量,利于實(shí)現(xiàn)電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的目的,而且還兼顧了社會與經(jīng)濟(jì)效益。例如,發(fā)電機(jī)在受到電抗的影響下,所發(fā)出的交流電壓與電流的相位角不可能為零,這就造成了用電設(shè)備不能完全吸收所發(fā)出的電能,沒有被吸收的部分電能就會在用電設(shè)備與發(fā)電機(jī)之間往返流動,而不能被釋放出來。這時就可利用電容器產(chǎn)生超前無功的原理,對這部分無功率電能進(jìn)行抵消與補(bǔ)償。(3)無功補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)。在電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償過程中,對于所選用的無功補(bǔ)償設(shè)備要滿足以下要求:第一,電容器的投切物理量(如無功功率與電流、功率參數(shù)等)中,投切參數(shù)的物理量應(yīng)選擇無功功率比較適合,這樣就可以有效地避免無功倒送、投切震蕩以及過補(bǔ)償?shù)炔涣棘F(xiàn)象的產(chǎn)生。第二,在選用電容器對電力系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時,要在計(jì)算自然功率因數(shù)、配電電壓的負(fù)荷及其容量、目標(biāo)功率因數(shù)以及三相電壓的平衡度等參數(shù)的基礎(chǔ)上,確定電容器的容量。此外,若在電容器的補(bǔ)償過程中,有諧波產(chǎn)生,需要及時采取相應(yīng)的措施,如通過串聯(lián)特定量的電抗器的方式,對線路上的諧波進(jìn)行濾除處理,降低諧波的危害。
3.電能傳輸消耗的降低。在電力系統(tǒng)傳輸電能的過程中,由于導(dǎo)線中存在著電阻,就極易造成有功功率損耗。然而,線路中的電流不會發(fā)生改變,因此唯有采取降低導(dǎo)線中的電阻的方式,才能使線路上的電能傳輸消耗得以有效地降低。通常情況下,導(dǎo)線的截面積越小,導(dǎo)線中的電阻就會越大;而導(dǎo)線的長度越長,相應(yīng)的電阻就會越大,因此若要使導(dǎo)線中的電阻得到有效降低,就必須綜合考慮導(dǎo)線的電導(dǎo)率、長度與截面積等因素。(1)適當(dāng)縮短導(dǎo)線的長度,且在布線時,避免導(dǎo)線走太多彎路。(2)優(yōu)選電導(dǎo)率較小的導(dǎo)線,有效降低電能消耗。(3)適當(dāng)增大導(dǎo)線截面積,且適當(dāng)?shù)乜s短供電的距離,使變壓器盡量接近負(fù)荷中心,從而有效降低導(dǎo)線電阻,達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。
4.有源濾波器的使用。消除諧波最有效的方法即是采取有源濾波器,從而盡可能地避免電氣設(shè)備發(fā)生誤動作。電氣設(shè)備的數(shù)量增加就會產(chǎn)生更多的諧波,從而引起電壓與波形的畸變(如圖一所示),造成電氣設(shè)備誤動作的產(chǎn)生。而有源濾波器的運(yùn)用,可以有效擴(kuò)大功率范圍,提升無功補(bǔ)償?shù)男Ч嵘姎庠O(shè)備的運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。
圖一含5次與7次諧波的畸變波形
電氣自動化系統(tǒng)會隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步而不斷完善,先進(jìn)的電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)是促進(jìn)我國電力事業(yè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效保證。因此,在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,必須要站在能源節(jié)約的角度,優(yōu)化配電設(shè)計(jì),使電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率得以有效的提高,最大限度地降低對環(huán)境的損害以及能源消耗,使我國電力事業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:電氣自動化 節(jié)能設(shè)計(jì) 變壓器 功率因數(shù)
中圖分類號:TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)01-0144-01
伴隨著新時代到來的是能源的大量消耗,以及不合理的浪費(fèi),能源短缺已經(jīng)成為一個世界級的問題。電力資源同樣如此,電能耗費(fèi)和合理的電力設(shè)計(jì)已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的問題,在追求各種生活場所、住宅樓辦公樓舒適辦公的個性化服務(wù)的同時,對于電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計(jì),也開始了研究。電力設(shè)計(jì)是電力工程的核心部分,如何做到合理并兼顧節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì),是擺在眾多企業(yè)面前一個重要問題。本文從變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)、功率因數(shù)的管控以及輸配電線路的電力電纜合理選擇等方面,論述了電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。
1 變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
作為電力自動化工程中的重要設(shè)備,變壓器負(fù)責(zé)電壓、電流和功率的轉(zhuǎn)換工作,它需要消耗大量的能源,即使是空載運(yùn)行狀態(tài),變壓器的運(yùn)行也會造成低壓系統(tǒng)的大量能耗。所以如何做好變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì),是電氣自動化工程節(jié)能設(shè)計(jì)的首要關(guān)鍵問題。一般來說,變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)主要涉及以下幾個方面:
(1)避免變壓器型材帶來的大量能耗。變壓器的制備材料需要優(yōu)化設(shè)計(jì)組合在一起才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能,硅鋼片、銅片以及絕緣材料等如果設(shè)計(jì)不合理的話,就會造成很多不必要的能耗。應(yīng)該秉承節(jié)約的理念,滿足變壓器工作的前提下,選擇最為合理的材料和運(yùn)行介質(zhì),既能減少電氣自動化工程的成本,又能實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能的目的。
(2)銅材是一種優(yōu)秀的材料,為變壓器配備的電柜和電線可以采用銅質(zhì)材料,并用換位導(dǎo)線措施。降低磁密并采用高質(zhì)量、較薄的冷軋硅鋼片,可以有效降低空載運(yùn)行時變壓器的能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。
(3)現(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)了專門為節(jié)能設(shè)計(jì)的變壓器,在電器工程中應(yīng)該優(yōu)先考慮這樣的變壓器。比如S11和S10等型號,它們除了具備傳統(tǒng)變壓器的有點(diǎn),從長遠(yuǎn)看也具有很好的節(jié)能效果。有了節(jié)能變壓器,其之間的接線方式也很重要,除此之外應(yīng)該杜絕變壓器長期過度運(yùn)行的現(xiàn)象出現(xiàn),這樣不僅會過度磨損變壓器,而且也會消耗更多的電力資源。
(4)在工廠或者大型寫字樓等建筑中,作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,變壓器應(yīng)該被放置在電力消耗的中間位置,和其他的輔助設(shè)備放在一起,不僅便于管理,還能減少電纜的長度,節(jié)約成本和資源,降低電壓降和多長電纜造成的能耗,提高供電功率和質(zhì)量。
(5)合理選擇變壓器的容量和使用臺數(shù)。所選變壓器的額定容量應(yīng)該根據(jù)實(shí)際所需電量來確定。如果變壓器的容量太小,會讓變壓器長期處于過度運(yùn)行狀態(tài),加速其老化,減少使用壽命;但是如果所選變壓器的容量太大的話,也會使其長期處于輕載狀態(tài),過低功率會極度浪費(fèi)電力資源和變壓器使用效率。綜合考慮,在選擇變壓器的時候應(yīng)該留出大約百分之二十的冗余空間,過多過少都不可取。關(guān)于變壓器臺數(shù)的選擇,應(yīng)綜合考慮擴(kuò)容和可能出現(xiàn)的過度耗損情況,不能用過多的變壓器臺數(shù),那是一種資源浪費(fèi)。如果使用的變壓器臺數(shù)在2臺或者2臺以上的話,應(yīng)該采取并聯(lián)措施,這樣不僅可以提高其安全可靠性能,還能增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能設(shè)計(jì)。
2 功率因數(shù)的管控措施
功率因數(shù)是和電氣設(shè)備節(jié)能緊緊相關(guān)的一個物理量,提高功率因數(shù),也會提高電力系統(tǒng)的無功功率,進(jìn)而提高系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化效率。提高功率因數(shù)的方法一般有以下幾點(diǎn):一是對用戶的負(fù)載率進(jìn)行提高處理。比如可以在滿足需要的前提下,選擇極數(shù)少的電動機(jī)。少極數(shù)的電動機(jī)在轉(zhuǎn)動的時候,具有比較大的轉(zhuǎn)矩,產(chǎn)生的電流也大,能夠用最短的時間進(jìn)行正常的運(yùn)行,提高效率,減少能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。當(dāng)然變頻自動控制也可以實(shí)現(xiàn)較高功率因數(shù)的獲取。二是在低壓動力系統(tǒng)中安置具有自動補(bǔ)償無功功率的電容柜,所補(bǔ)償無功功率的額度一般選擇為變壓器的三分之一左右,這樣既可以維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定,也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3 選擇合適的電力電纜
作為輸配電系統(tǒng)中不可或缺的部分,電力電纜占據(jù)了電氣工程投資成本的較大部分,尤其是因長期維護(hù)電力線路而產(chǎn)生的費(fèi)用。故而在選擇電力電纜的時候應(yīng)該謹(jǐn)慎為之,通常按照相對經(jīng)濟(jì)的電流密度曲線和可以通過的電流強(qiáng)度來選擇電力電纜的截面,對于電力電纜材質(zhì)的選擇,主要有銅材和鋁材兩種。從成本的角度來看,較之銅電纜,鋁電纜較為便宜,所以很多電氣工程都選擇鋁電纜,但是從安全和節(jié)能的方面,鋁電纜雖然較為便宜,但是這兩項(xiàng)性能卻落后于銅電纜。只是截面越粗,銅電纜比鋁電纜要貴重很多,因此這種情況下可以選擇鋁電纜,而其他情況下,從安全和節(jié)能方面考慮的話,推薦銅電纜。
4 結(jié)語
綜上所述,電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)下普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題,相關(guān)部門和單位應(yīng)該從變壓器的選擇、功率因數(shù)的管控以及輸配電線路中電力電纜的節(jié)能設(shè)計(jì)等方面,來做好節(jié)能設(shè)計(jì),盡可能減少能耗。通過選取合適的變壓器,變壓器之間的優(yōu)化組合,處理好功率因數(shù)和無功功率之間的關(guān)系,按照實(shí)際線路需要,選擇合適的電力電纜等等方面的優(yōu)化設(shè)計(jì),相信電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)將不再是空談。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 電氣工程設(shè)計(jì); 安全供電; 節(jié)能技術(shù)探討
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 引言
伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的環(huán)保節(jié)能意識也不斷的加大。水庫是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施, 但有些水庫大部分防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、電氣化程度低,設(shè)備陳舊,對能源造成了很多不必要的浪費(fèi)。而節(jié)約能源是我國的一項(xiàng)基本國策,電氣設(shè)計(jì)必須貫徹的技術(shù)政策,為了能給水庫工程帶來良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益就必須做好能源的節(jié)約。①用電量較小。水庫中一般無高層建筑,作為水庫中重要負(fù)荷的閘門啟閉機(jī)起動不頻繁。②可靠性要求較高。水庫往往發(fā)揮著防洪、工業(yè)及城市供水以及發(fā)電等重要社會功能,對供電的可靠安全性要求很高。③用電點(diǎn)位置分散。我們需要針對水庫中各個負(fù)荷點(diǎn)的用電特點(diǎn),因地制宜地采用節(jié)能型式。
2 電氣工程設(shè)計(jì)原則
2.1 優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用
在做水庫工程電氣設(shè)計(jì)時首先考慮的是適用性,就是要能為水工設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動力; 為在水庫建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)備的安全運(yùn)行;有可靠的防雷裝置;防雷擊技術(shù)措施;在水庫特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足水庫電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。
2.2 提高設(shè)備運(yùn)行效率,減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
2.3 合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計(jì)時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
3 安全供電與節(jié)能降耗
采用新技術(shù)、確保設(shè)備安全可靠、降低制水及兼顧投資成本、保證出水水質(zhì)是業(yè)主和設(shè)計(jì)的共同目標(biāo)。設(shè)計(jì)中選用進(jìn)口真空斷路器;選無諧波電壓型變頻調(diào)速裝置,對配水泵機(jī)組調(diào)速,以節(jié)能降耗;對10kV 定速電機(jī),采用電容器就地補(bǔ)償裝置,與電機(jī)同投入、同切除,以減小電機(jī)回路的無功損耗;對直流操作系統(tǒng)采用免維護(hù)直流屏;選用節(jié)能型變壓器及性能價(jià)格比優(yōu)的低壓配電控制元件;室內(nèi)照明采用節(jié)能型燈具,照明采用太陽能路燈,在追求綠色照明、節(jié)能環(huán)保上先行一步,每年可節(jié)省1.32 萬度照明用電。
3.1 電壓等級選擇
(1)水庫的高壓配電電壓宜采用10kV,低壓配電宜采用220~380V。
(2)用電單位的供電電壓,應(yīng)根據(jù)期計(jì)算容量、供電距離、用電設(shè)備特性、供電回路數(shù)量、遠(yuǎn)景規(guī)劃及當(dāng)?shù)毓秒娋W(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃等技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮確定。
(3)當(dāng)小負(fù)荷用電是接當(dāng)?shù)氐蛪弘娋W(wǎng)。當(dāng)水庫的計(jì)算容量為200kVA 或用電設(shè)備單臺功率大于250kW;當(dāng)供電距離大于250m,計(jì)算負(fù)荷大于100kVA 的用戶,宜采用高壓供電。
3.2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時應(yīng)簡單可靠,配電級別不宜過多。
(2)應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布,使變壓器深入負(fù)荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低電能損耗,節(jié)約有色金屬,減少電壓損失,提高供電質(zhì)量。
(3)10kV 配電系統(tǒng)應(yīng)簡單靈活,有較大的適應(yīng)性。根據(jù)負(fù)荷等級、容量、分布及線路走向等情況設(shè)計(jì),配電系統(tǒng)宜以環(huán)式為主,也可采用放射式或樹干式。
3.3 變壓器的選擇
(1)減少變壓器的有功功率損耗
在設(shè)計(jì)選擇變壓器時應(yīng)選用節(jié)能型的,如高導(dǎo)硅鋼片;繞組采用優(yōu)質(zhì)銅導(dǎo)線,增加導(dǎo)線截面積;采用先進(jìn)的硅鋼片剪切工藝,改進(jìn)鐵芯疊片方式。像S10、SC10 及AMDT 等型油浸變壓器或干式變壓器。
(2)三相電源分相單獨(dú)供電時,會使流過的三相電的電流產(chǎn)生不平衡,這種不平衡的狀態(tài)會引起電網(wǎng)的失調(diào)、中線電位升高及變壓器本體損耗增加,三相不平衡越大,損耗增加越大,減少負(fù)荷不平衡的方法有:
①將單相用電設(shè)備均勻的分接在三相電源上,最大相負(fù)荷不宜超過三相負(fù)荷平均值的115%,最小相負(fù)荷不宜小于平均值的85%;
②220V 照明負(fù)荷的線路電流小于等于30A 時,采用單相供電,大于30A 時采用三相四線制供電;
③單相自動補(bǔ)償設(shè)備。
3.4 減少電能在線路傳輸上的損耗
由于電路上存在電阻,電流流過時,就會產(chǎn)生有功功率損耗。線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減小線路電阻。線路電阻R=P×L/S,即線路電阻與電導(dǎo)P 成正比,與線路截面S 成反比,與線路長度L 成正比。在水庫工程中線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的,減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。
(1)應(yīng)選用電導(dǎo)率比較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。
(2)減小導(dǎo)線長度。①線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長度;②低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;③變壓器盡量接近負(fù)荷中心,以減少供電距離。
(3)增大導(dǎo)線截面。為了水庫的美觀,配電室到溢洪閘、大壩照明往往需要很長的埋地電纜。對于這種比較長的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面,再增大一級導(dǎo)線截面,所增加的費(fèi)用為M,由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為m,則M/m 為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般而言,導(dǎo)線截面小于70mm2,線路長度超過100m 的增加一級導(dǎo)線截面比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。
3.5 提高自然功率因數(shù)是節(jié)能的一個重要環(huán)節(jié)
供配電系統(tǒng)未投入無功補(bǔ)償裝置時的有功功率與是在功率的比值稱為自然功率因數(shù)。供配電系統(tǒng)中的用電設(shè)備,如電動機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感,通電后都會產(chǎn)生滯后的無功,需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消,這樣超前的無功功率就從供配電系統(tǒng)的高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備,在傳輸過程產(chǎn)生的有功損耗減少。提高功率因數(shù)就可以在負(fù)荷的有功功率保持不變的條件下,減少負(fù)荷的無功功率和負(fù)荷電流從而達(dá)到降低線損的目的。
3.5.1 選用高功率因數(shù)高的用電設(shè)備
可采用功率因數(shù)較高的同步電動機(jī);熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15%的電子鎮(zhèn)流器。
3.5.2 采用電容器就地補(bǔ)償
由于受導(dǎo)電抗的作用,電機(jī)發(fā)出的交流電流與交流電壓的相位角不再為零,即電機(jī)發(fā)出的電能不能完全被用電氣吸收,只有一部分吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Γ喈?dāng)一部分電能形式與電機(jī)之間往返變換而釋放不出來。采用電容器補(bǔ)償,因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的是超前的無功,兩者可以相互抵消,即Q=QL-QC,因此無功補(bǔ)償,可以提高功率因數(shù),因而也減少了無功需求量。無功補(bǔ)償裝置應(yīng)就地安裝,實(shí)行就地補(bǔ)償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達(dá)到節(jié)能的目的。
3.6 照明部分的節(jié)能
由于水庫往往是風(fēng)景區(qū),有景觀照明要求。水庫中照明的面積大,供電負(fù)荷高,現(xiàn)在倡導(dǎo)綠色照明。綠色照明是節(jié)能、環(huán)保、有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率和生活質(zhì)量,保護(hù)身心健康的照明。照明節(jié)能潛力巨大,節(jié)能環(huán)節(jié)從下面幾個方面入手。
3.6.1 光源節(jié)能
采用高效光源。白熾燈過去用的最廣泛,因?yàn)樗阋耍惭b維護(hù)簡單,它致命的弱點(diǎn)是發(fā)光率太低,因此目前常被各種發(fā)光率高,光色好,顯色性能優(yōu)異的新光源取代。
3.6.2 充分利用自然光
建筑物內(nèi)盡量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面積,應(yīng)將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明,可采用按照都標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度,進(jìn)行燈光自動調(diào)節(jié)。
關(guān)鍵詞:電氣工程自動化控制;智能化技術(shù);作用
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
電氣工程的自動化控制對電氣工程的運(yùn)行具有重要的決定性意義,能夠提升電氣工程的工作效率。
一、智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)
電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用具有很強(qiáng)的綜合性特點(diǎn),在應(yīng)用的過程中涉及到控制學(xué)、語言學(xué)等多個學(xué)科的知識。智能化技術(shù)作為一種新型的高科技技術(shù),能夠?qū)⑷斯ぶ悄芾碚摵陀?jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行充分地融合。電氣工程自動化技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容是智能化技術(shù)的發(fā)展,重點(diǎn)是對電子電氣技術(shù)信息的收集和整理,伴隨電氣工程的快速發(fā)展,智能化技術(shù)在電氣工程發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用,并取得了一定的成就。
二、電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用特征
(一)實(shí)現(xiàn)無人化操控
電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用,不管在怎樣的情況下,智能化控制技術(shù)都會比傳統(tǒng)的控制器得到更多的認(rèn)可,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是系統(tǒng)的控制程度是由下降時間、響應(yīng)時間來調(diào)節(jié),通過這些調(diào)節(jié)能夠更好地實(shí)現(xiàn)自動化控制,在充分調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的同時節(jié)省了不必要的人力資源,不需要人員進(jìn)行操控。
(二)模型不需要調(diào)控
智能化的控制器和傳統(tǒng)應(yīng)用的控制器相比具有自身的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在控制器的自動化程度對實(shí)際工作效率的提升意義重大,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制器的技術(shù)問題,一旦出現(xiàn)復(fù)雜化情況,通過刪除控制對象模型設(shè)計(jì)可以改善這種情況。
三、電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用
(一)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣工程自動化控制中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由兩個子系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成,兩個子系統(tǒng)都需要經(jīng)過電氣動態(tài)參數(shù)信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般都是由多層次的前饋性構(gòu)造組成,常用的算法是反向?qū)W習(xí)算法,這種算法會在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電氣工程驅(qū)動系統(tǒng)檢測應(yīng)用中體現(xiàn)出來。另外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下的反向轉(zhuǎn)波算法不僅能夠?qū)Τ跏紨?shù)據(jù)速度和負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化進(jìn)行顯示,同時也會在不同程度上減少定位的時間。這種效果的實(shí)現(xiàn)是梯形控制不能實(shí)現(xiàn)的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還能夠體現(xiàn)很強(qiáng)的一致性,不需要對模型進(jìn)行控制就能將自身的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
(二)模糊邏輯的控制應(yīng)用
電氣工程自動化控制中模糊控制器逐漸取代了PID控制器,并常常被人們應(yīng)用在數(shù)字動態(tài)傳動系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)中。在現(xiàn)階段的M型和S型模糊邏輯控制應(yīng)用中,二者的控制器都具備符合自身應(yīng)用規(guī)律的的規(guī)則庫,被人們稱作是模糊規(guī)則集。但是,調(diào)速控制一般只適用在M類型的控制器中。M型控制器主要是由推理機(jī)、知識庫、模糊化和反模糊化設(shè)備組成。在這些設(shè)備中最為重要的推理機(jī),出現(xiàn)模糊控制行為的時候能夠根據(jù)推理作出正確的決定。知識庫由數(shù)據(jù)庫和語言控制規(guī)則庫共同組成,規(guī)則庫以其自身的開放運(yùn)作方式工作,在建模的時候能夠?qū)ι窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)推理和模糊控制器械進(jìn)行應(yīng)用。模糊化具有多種函數(shù)的表現(xiàn)形式,對變量的測量、量化處理具有重要的作用。
(三)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用
PLC技術(shù)是電力生產(chǎn)所需要的重要輔助系統(tǒng),在電力系統(tǒng)的不斷更新中實(shí)現(xiàn)了對原有大型電力繼電器控制系統(tǒng)的替換,是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展下電力系統(tǒng)的革新發(fā)展,符合時展對電力系統(tǒng)的應(yīng)用要求。PLC系統(tǒng)在協(xié)調(diào)企業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮了重要的作用和優(yōu)勢。其中,人機(jī)接口是PLC系統(tǒng)的重要組成部分,主要采用的是自動控制系統(tǒng),輔助以手工操作系統(tǒng)。
(四)故障的診斷和優(yōu)化
計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及和推廣在很大程度上促進(jìn)了電氣工程電氣設(shè)備發(fā)展,替代了原來陳舊的手工產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式,表現(xiàn)為CAD設(shè)計(jì)的應(yīng)用。該設(shè)計(jì)應(yīng)用以往的操作經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步加強(qiáng)了對電機(jī)、電路和電磁場的認(rèn)識。隨著社會科技的進(jìn)步,電氣設(shè)備應(yīng)用體現(xiàn)了更為復(fù)雜的趨勢,在科學(xué)技術(shù)的支持下,能夠進(jìn)一步設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的電氣設(shè)備方案,提升電氣工程的總體工作效率。但是,當(dāng)今的電氣工程自動化控制系統(tǒng)發(fā)展處于一種初步階段,在系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)管理等方面還存在一些問題,對其功能的發(fā)揮產(chǎn)生了限制。為了進(jìn)一步發(fā)揮電氣工程自動化系統(tǒng)的作用,需要有關(guān)人員加強(qiáng)對與之相關(guān)設(shè)備、技術(shù)的應(yīng)用,及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備使用故障,并采取措施予以解決。
結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步發(fā)展,電網(wǎng)系統(tǒng)開始朝著智能化的方向發(fā)展,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中得到了充分地應(yīng)用,能夠保證變電站運(yùn)行的安全和穩(wěn)定,在實(shí)現(xiàn)自動化操控的同時促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展。在企業(yè)發(fā)展的過程中,電氣工程自動化中應(yīng)用智能化技術(shù),一方面能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程的自動化控制,另一方面能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低企業(yè)的人力資本和財(cái)力資源,將企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的體力勞動轉(zhuǎn)化為腦力勞動,提升企業(yè)在社會主義經(jīng)濟(jì)市場的競爭力。由此可見,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用具有重要意義,需要有關(guān)人員結(jié)合企業(yè)發(fā)展實(shí)際不斷加強(qiáng)對電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。
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