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為了有效提高電氣自動化系統的運行效率,在選擇電氣設備時,一定要堅持節能的基本原則,而減少電路中的損耗、有效治理電路中的電壓不平衡、對導線的負荷壓力進行平均分擔等,既是提高電氣自動化系統運行效率的有效手段,也能起到一定的節能作用。為了做好電氣自動化的節能工作,我們需要重視采取以下相應的策略,以收到更好的節能效果。
1電氣節能設計應遵循的原則
在進行電氣自動化系統中的電氣設計時,要對各方面的影響因素進行綜合考慮,如電力系統的適用性、運行穩定性等,還要在保證電力系統正常工作的前提下,盡量簡化系統設備。而安全性是整個電氣設計中應該關注的尤為重要的問題。因此,一定要選擇絕緣性能良好的導線,并且控制好走線的絕緣距離。電力系統的防雷擊能力、導線負載能力等也是電氣設計中應該考慮的重要內容。在進行電氣節能設計時,為了提高節能的有效性,需要將各項工作合理、科學地安排好,遵循以下原則:(1)安全性。在進行電氣節能設計時,不能僅將注意點放在節能上,還應當在滿足其安全的前提下,保證電氣相關設施設備的順利運轉,只有這樣,才能確保生產的可靠性與安全性。(2)先進性。隨著節能設備與節能新技術不斷被開發出來,在進行電氣自動化節能設計相關工作的過程中,必須關注新技術的應用,利用最前沿的設備與技術確保設計工作的先進性,提升電氣自動化系統的節能成效。(3)環保性。在開展電氣自動化節能設計的實踐過程中,應用節能設備與相關技術時,要考量這些設備或技術對生態環境的影響,盡可能節約更多的資源,保護周邊自然環境,將其對自然環境產生的不利影響降到最低。此外,還應當充分考量經濟方面的因素,關注電氣自動化節能設計的經濟型,從而獲得設計的最佳效果,確保節能相關工作的正常開展。
2變壓器的節能設計
變壓器運行需要消耗大量的能源,即使是處于空載運行狀態,也會造成大量的能耗。因此,做好變壓器的節能設計,對于電氣自動化工程的節能設計具有重要意義。通常情況下,變壓器的節能設計主要應注意以下2個方面:(1)選擇合理的變壓器型材。對于變壓器的制備材料應當進行合理的優化組合,從而有利于實現真正的節能。若是銅片、硅鋼片以及絕緣材料的設計不合理,則容易導致不必要的能耗的出現。因此,在確保變壓器工作的情況下,應當選擇最為合理的制備材料以及運行介質,在減少電氣自動化的工程成本的同時,實現變壓器節能。(2)優先考慮使用節能變壓器。當前,市場上已經有了專門的節能變壓器,比如,S11以及S10此類型號,除了具有傳統變壓器的優點,也具有優良的節能效果。使用節能變壓器時,應注意不要出現長期過度運行的情況,否則不僅會導致變壓器壽命減少,也會造成電力資源浪費。
3提高系統的功率因數
(1)采用科學合理的措施,提高系統的功率因數。比如,提高用戶的負載率,在滿足工藝生產的情況下,盡可能地選擇極數較少的電動機,從而提高電氣設備的運行效率,達到節約電能的目的。同時,也可以讓電動機實現變頻自動控制,從而使電動機在負載較小時,獲得較高的功率因數。這些措施都是在不添置任何補救設備的前提下,降低用電設備的無功功率,提高功率因數。此方法并不會增加工業生產的投資,十分經濟有效。(2)使用人工的方法提高系統的功率因數,即人工補償方式。提高自然功率因數的措施往往不能滿足工業生產用電的需求,因此,還應裝設一定的補償裝置,其常用方式為集中補償與單獨就地補償,應堅持分級補償以及就地平衡的原則,從而達到減少無功損耗的目的。
4降低高次諧波
諧波往往會對用電設備造成多方面的危害,比如,導致電網的負擔加重,可用容量下降;降低設備的利用率以及經濟效益;影響繼電保護以及自動裝置的可靠性、安全性。通常情況下,降低高次諧波的措施主要有:變壓器宜使用Δ/Y節接線,從而能夠消除3的整數倍的高次諧波;增加整流變壓器二次側的相數;采用無諧波污染的變頻器;采用無源濾波器或者有源濾波器。通過以上方法可以達到過濾諧波的目的,從而提高電氣設備的運行效率,起到節能效果。
5減少電路中的傳輸損耗
電能在傳輸過程中出現有功功率損耗是不可避免的,因為一般情況下,傳輸導線上有電阻,必然會引起有功功率損耗,雖然這一損耗不能完全消除,但是在實際的電氣設計中,為了節能降耗,可以采取一定措施,有效地減少這一線路上的損耗。在電能傳輸過程中,線路上的電流是一定的,不能進行隨意改變,這時若要有效地減少傳輸線路上的有功功率損耗,只能采取措施減少傳輸線路上的電阻。而根據傳輸導線的傳輸特性可知,導線的電阻與導線的截面積成反比,與導線長度及電導的關系成正比,因此,若要減少導線電阻,可以采取以下措施:(1)增大導線的橫截面積,在不影響電路中其它電氣特性的前提下,可以適當地增加導線的橫截面積,有效地減少導線電阻,從而減少電路上的損耗,起到節能作用。(2)適當減少導線長度,需要在進行導線布線時,對布線的路徑進行合理選擇,盡量避免在布線時走彎路,這樣可以有效減少導線電阻。(3)為了有效減少來回線路上的損失,在選擇導線時,盡量選擇電導率較小的材質作為導線。
6結束語
我國經濟社會和科學技術在不斷地發展和完善中,為電氣自動化系統節能技術創造了全新的領域。但全社會各種能源的浪費和污染現象依然嚴重,面臨著嚴峻的形勢和強大的考驗,因此,更要加快電氣節能技術措施的推廣應用。
作者:鄭昭文 單位:廣東電氣控制設備廠有限公司