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電子節(jié)能技術(shù)范文1

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)　工業(yè)　節(jié)能　變頻

中圖分類號(hào)：TM92　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1007-3973(2011)010-042-02

1、引言

電力電子技術(shù)是一個(gè)新興的領(lǐng)域，它將電子技術(shù)應(yīng)用到電力領(lǐng)域，將強(qiáng)電和弱電結(jié)合控制。從電力電子技術(shù)問(wèn)世至今，在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，尤其在工業(yè)上發(fā)揮著重要的作用。在工業(yè)方面，電力電子技術(shù)主要應(yīng)用在電力牽引、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和先進(jìn)裝備制造業(yè)等。在電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的大功率變流器及其控制系統(tǒng)，大功率高精度可程控交、直流電源系統(tǒng)，高精度數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，這些技術(shù)不但提高了工業(yè)制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，實(shí)現(xiàn)綠色工業(yè)。

2、電力電子技術(shù)的發(fā)展歷史

從1958年美國(guó)通用公司研制出世界第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開(kāi)始，電能的變換和控制就開(kāi)始了從旋轉(zhuǎn)的變流機(jī)組和靜止的離子變流器進(jìn)入由功率半導(dǎo)體器件構(gòu)成的變流器時(shí)代。雖然早在20世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)在了可以控制電流的真空管和水銀整流器，但電力電子技術(shù)真正得到飛速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用，還是在硅整流器件誕生之后。硅整流器件包括從半控型晶閘管(SCR)到全控型的門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power-MOS．FET)?隨著硅整流器件的發(fā)展，電力電子器件的控制能力和開(kāi)關(guān)速度得到了提高，而電力電子技術(shù)的發(fā)展也相應(yīng)先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代。

3、電力電子節(jié)能技術(shù)的典型應(yīng)用

3.1變頻調(diào)速系統(tǒng)　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流／過(guò)壓／過(guò)載保護(hù)等功能。變頻器的功能很多，比如其優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行，全世界中用電量有60％左右是通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)消耗的，因此變頻器在提高電動(dòng)機(jī)的電能利用率上有很大的作用。根據(jù)全球著名變頻器生產(chǎn)企業(yè)ABB的測(cè)算，單單該集團(tuán)全球范圍內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)并安裝的變頻器每年就能夠節(jié)省1150億千瓦時(shí)電力，相應(yīng)減少9700萬(wàn)噸二氧化碳排放，這已經(jīng)超過(guò)芬蘭一年的二氧化碳排放量?！≡谝话愕墓I(yè)領(lǐng)域，通常場(chǎng)合下的電機(jī)調(diào)速均采用電力電子技術(shù)與電力傳動(dòng)技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)比較成熟。在異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，需要同步進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)頻使電機(jī)在獲得良好的運(yùn)行性能，同時(shí)保持控制的靈活性。目前主要通過(guò)交-直-交變頻調(diào)速系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。包括可控整流調(diào)壓、方波(六脈波)逆變調(diào)頻和不控整流器整流、脈寬調(diào)制逆變器同時(shí)調(diào)壓調(diào)頻兩種主要結(jié)構(gòu)形式。但一些高壓大功率應(yīng)用(電力牽引，中高壓高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)等)場(chǎng)合，依然是這一領(lǐng)域的技術(shù)制高點(diǎn)，仍在進(jìn)行不斷的研究?！?jù)最新資料統(tǒng)計(jì)。在美國(guó)大約有8％的發(fā)電量消耗與照明負(fù)載有關(guān)，約50％－60％的發(fā)電量用于電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)，由于美國(guó)應(yīng)用高度發(fā)展的電力電子變頻技術(shù)對(duì)白熾燈和各種電機(jī)進(jìn)行改造，使電能節(jié)約15％－25％左右，在日本，由于廣泛使用變頻技術(shù)，使得目前單位國(guó)民總值平均能耗居世界最低的情況下，又再把全國(guó)發(fā)電量的10％節(jié)約下來(lái)。

3.2高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)　電氣產(chǎn)品的體積、重量與供電頻率的平方根成反比，所以當(dāng)我們把頻率從50Hz提升到200Hz時(shí)，用電設(shè)備的體積重量大體下降至原來(lái)的5％-10％，基于這個(gè)原理，對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的電鍍、電加工、充電等各種電源進(jìn)行改造，不僅其主要材料可以節(jié)約90％或者更高，還可節(jié)電30％或者更多?！∧壳埃哳l小型化的開(kāi)關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流，傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源已逐步被高頻開(kāi)關(guān)電源所取代，高頻開(kāi)關(guān)電源通過(guò)MOSFET或IGBT在高頻下工作，其開(kāi)關(guān)頻率一般在50Hz-100Hz之間，以實(shí)現(xiàn)高效率的小型化。

3.3新型靜止無(wú)功發(fā)生器(ASVG)　變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率，而且還消耗無(wú)功功率。因此無(wú)功電源與有功電源一樣，是保證電能不可缺少的部分。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，逐步出現(xiàn)在了應(yīng)用變流技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)撵o止補(bǔ)償器。它是通過(guò)將自換相橋梁式電路直接并聯(lián)到電網(wǎng)上或者通過(guò)電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)上。ASVG根據(jù)直流側(cè)采用電容和電感兩種不同的儲(chǔ)能元件，可以分為電壓型和電流型兩種，圖1所示的原理圖為電壓型補(bǔ)償器，如果將直流側(cè)的電容器用電抗器代替，交流側(cè)的串聯(lián)電感用并聯(lián)電容代替，則為電流型的ASVG。交流側(cè)所接的電感L和電容C的作用分別為阻止高次諧波進(jìn)入電網(wǎng)和吸收換相時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓。當(dāng)逆變器脈沖寬度恒定時(shí)，調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓及系統(tǒng)電壓之間的夾角，就可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率及逆變器直流側(cè)電容電壓Uc，同時(shí)調(diào)節(jié)夾角和逆變器脈寬，既可以保持Uc恒定的情況下，發(fā)出或吸改所需的無(wú)功功率。

4、我國(guó)電力電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)節(jié)能情況

我國(guó)電力電子行業(yè)起步較早，1957年美國(guó)發(fā)明了晶閘管，1962年我國(guó)就研制出自己的晶閘管，電力電子節(jié)能技術(shù)遍布工業(yè)制造、交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、電子裝置等各個(gè)領(lǐng)域，包括一大批軋機(jī)、無(wú)軌電車、電焊機(jī)、電鍍和電解電源以及風(fēng)機(jī)和水泵等機(jī)電設(shè)備，由于采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)進(jìn)行改造，其效率大大提高。電力電子技術(shù)已經(jīng)滲透到日常生活的各個(gè)角落：上班乘坐的交流調(diào)速地鐵；上下樓用的交流調(diào)速電梯；室內(nèi)用的變頻調(diào)速空調(diào)；照明用的高頻振蕩熒光燈；計(jì)算機(jī)用的開(kāi)關(guān)電源和UPS．家用電炊具中的電磁爐等。這些新型設(shè)備大大提高了效率，降低了能耗。

5、結(jié)論

通過(guò)以上分析，可以看出電力電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)上高效節(jié)能的目的，具有非常高的實(shí)用性，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛，在工業(yè)中很多領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮出重要的節(jié)能作用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，其必將為綠色工業(yè)提供更好的指導(dǎo)和更強(qiáng)的動(dòng)力，為節(jié)能減排創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間，從而造福全人類。

注釋：

①唐政．淺談電力電子技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J]中國(guó)科技博覽,2010,30：　635．

②李澤元．21世紀(jì)的電力電子技術(shù)[J]電信技術(shù)．1999,11：1．3．

③林輝．異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)技術(shù)[J]I電機(jī)技術(shù)．2010,3：32-34．

④劉冬巖，韓直．電力電子技術(shù)與節(jié)能[J]．中國(guó)能源，1997,10：　43-44．

電子節(jié)能技術(shù)范文2

關(guān)鍵詞：電氣；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；技術(shù)

中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)述

近年來(lái)，電氣自動(dòng)化（Electrical Automation）在電氣信息領(lǐng)域異軍突起，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了重大影響。電氣自動(dòng)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(shì)，被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)以及國(guó)防領(lǐng)域等生活中各個(gè)行業(yè)，是我國(guó)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(lái)，節(jié)能減排被推上我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日程，而電氣自動(dòng)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(guó)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(shì)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(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的全球經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中獲得勝利。就電氣自動(dòng)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(lái)的電力市場(chǎng)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(huì)不斷涌現(xiàn)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，不但會(huì)給供電與用電設(shè)備帶來(lái)巨大的危害，同時(shí)還會(huì)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(dòng)化設(shè)計(jì)中，就要從節(jié)能的視角出發(fā)，在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)變壓器、無(wú)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(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。使電氣自動(dòng)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(dòng)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(gè)系統(tǒng)的用電設(shè)備提供一個(gè)動(dòng)力，因此電力系統(tǒng)的適用性是整個(gè)配電設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)，在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)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(guò)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(shí)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(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)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(shí)，要保證選取的變壓器能夠滿足以下兩個(gè)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(shí)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(dòng)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(wú)功補(bǔ)償。（1）無(wú)功功率的危害。在整個(gè)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(wú)功功率占有，不僅降低了供配電設(shè)備的供電能力，而且無(wú)功功率在電網(wǎng)中流動(dòng)還會(huì)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(duì)用戶來(lái)說(shuō)，功率因數(shù)普遍偏低是無(wú)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(shí)，那么供電部門就會(huì)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(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｈ粼陔姎庾詣?dòng)化設(shè)計(jì)中選用合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可大大提高功率因數(shù)，達(dá)到無(wú)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(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的目的，而且還兼顧了社會(huì)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(méi)有被吸收的部分電能就會(huì)在用電設(shè)備與發(fā)電機(jī)之間往返流動(dòng)，而不能被釋放出來(lái)。這時(shí)就可利用電容器產(chǎn)生超前無(wú)功的原理，對(duì)這部分無(wú)功率電能進(jìn)行抵消與補(bǔ)償。（3）無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)。在電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償過(guò)程中，對(duì)于所選用的無(wú)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(wú)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(wú)功功率比較適合，這樣就可以有效地避免無(wú)功倒送、投切震蕩以及過(guò)補(bǔ)償?shù)炔涣棘F(xiàn)象的產(chǎn)生。第二，在選用電容器對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，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(guò)程中，有諧波產(chǎn)生，需要及時(shí)采取相應(yīng)的措施，如通過(guò)串聯(lián)特定量的電抗器的方式，對(duì)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(guò)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(huì)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(huì)越大；而導(dǎo)線的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，相應(yīng)的電阻就會(huì)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(zhǎng)度與截面積等因素。（1）適當(dāng)縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度，且在布線時(shí)，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(dòng)作。電氣設(shè)備的數(shù)量增加就會(huì)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(dòng)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(wú)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(dòng)化系統(tǒng)會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步而不斷完善，先進(jìn)的電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)是促進(jìn)我國(guó)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(duì)環(huán)境的損害以及能源消耗，使我國(guó)電力事業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃軒.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].科技傳播,2012,(1):107,101.

[2] 歐正民.分析電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].建材與裝飾,2012,(26):80-81.

[3] 應(yīng)少楓,張琦俊.發(fā)電廠電氣節(jié)能與電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察,2012,(7):121.

電子節(jié)能技術(shù)范文3

關(guān)鍵詞：電廠；節(jié)能減排；自動(dòng)化技術(shù)；火力發(fā)電；環(huán)境污染

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 中圖分類號(hào)：TM621 文章編號(hào)：1009-2374（2016）09-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039

1概述

社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越快，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平也越來(lái)越高。在生活水平提高之后，越來(lái)越多的人們逐漸開(kāi)始重視其生活質(zhì)量的問(wèn)題。電能是人們生活、發(fā)展過(guò)程中必不可少的資源，電量的增多可以保障日常生活、工作的穩(wěn)定。然而我國(guó)的發(fā)電結(jié)構(gòu)還處于以火力發(fā)電為主的層面，而火力發(fā)電則會(huì)使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種，長(zhǎng)期、大量的消耗最終會(huì)導(dǎo)致煤炭資源的稀缺，不利于我國(guó)的長(zhǎng)久發(fā)展。不僅如此，大量的燃燒煤炭也會(huì)造成空氣的污染。為此我國(guó)逐漸把可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題作為當(dāng)前的發(fā)展重點(diǎn)來(lái)看待，尤其是節(jié)能減排工作。節(jié)能減排不僅可以有效地節(jié)約資源，同時(shí)也可以減少因廢氣的排放而造成的環(huán)境污染。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電廠不僅僅依靠手工操作進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)向了利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。這也大大提高了電廠的工作效率，從而為節(jié)能減排起到了推動(dòng)作用。

2運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的相關(guān)理念

2.1運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

為了逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，一些電廠開(kāi)始運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品作為輔助工具。如電廠利用微電腦系統(tǒng)進(jìn)行控制以及使用軟啟動(dòng)等技術(shù)，從而在一定程度上可以依靠自動(dòng)化產(chǎn)品使節(jié)能減排成為可能。一些自動(dòng)化產(chǎn)品的使用，使得電廠在控制方面的精準(zhǔn)度有所提升。在對(duì)電廠的運(yùn)行功率以及運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行嚴(yán)格的控制之后，耗電量以及耗費(fèi)的能源逐漸減少，因此，使用自動(dòng)化產(chǎn)品可以有效地幫助電廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2.2運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

除了運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排之外，也可以利用自動(dòng)化系統(tǒng)使節(jié)能減排成為可能，比如運(yùn)用調(diào)度自動(dòng)化以及管理自動(dòng)化等，在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也能有效地控制資源以及能源的投入量問(wèn)題。依靠節(jié)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠投入的控制，從而使電廠節(jié)約成本，并且節(jié)約各種資源，進(jìn)而促進(jìn)節(jié)能減排工作的順利實(shí)現(xiàn)。

3電廠節(jié)能減排中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的一體化進(jìn)程

目前，電廠的自動(dòng)化系統(tǒng)由三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，即過(guò)程控制、制造執(zhí)行以及經(jīng)營(yíng)規(guī)劃三層。為了有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，除了運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備之外，還要利用先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)操作以及調(diào)度等方面的優(yōu)化。我國(guó)有六種耗能較多的工礦企業(yè)：有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業(yè)不僅耗費(fèi)大量的能源、資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。為此，就需要對(duì)其重點(diǎn)的能耗設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制，減少能源的消耗，同時(shí)對(duì)其重點(diǎn)污染源進(jìn)行污染治理，因此，逐漸完善控制裝置并進(jìn)行系統(tǒng)的及時(shí)優(yōu)化勢(shì)在必行。通過(guò)各種系統(tǒng)和先進(jìn)設(shè)備的共同作用，對(duì)能源的除塵、脫硫等流程進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)對(duì)各種易產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化處理，從而使燃燒技術(shù)更為優(yōu)化，使能源消耗與污染物的排放降至最低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電廠的節(jié)能減排工作。

3.2節(jié)能自動(dòng)化產(chǎn)品的研制和技術(shù)的開(kāi)發(fā)

由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電廠也逐漸實(shí)現(xiàn)手工控制操作向自動(dòng)化控制的方向發(fā)展。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制之后，也使電能生產(chǎn)的方式更加優(yōu)化、合理，使得電能的生產(chǎn)效率也實(shí)現(xiàn)了逐步提升。目前，電廠的自動(dòng)化技術(shù)一般都是運(yùn)用變送器對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及大屏幕的監(jiān)視器、現(xiàn)場(chǎng)總線等進(jìn)行控制。雖然國(guó)家及電廠正在加大力度實(shí)現(xiàn)發(fā)電結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，但是在我國(guó)的電力規(guī)劃中指出，即使到2030年，我國(guó)電廠發(fā)電結(jié)構(gòu)依然是以火力發(fā)電為主。而預(yù)計(jì)4年后，我國(guó)的裝機(jī)容量便可多達(dá)14億千瓦，其中火力發(fā)電所占的比重就多達(dá)10億左右。因此，在以火力為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)模式下，節(jié)能減排工作更是困難重重，要及時(shí)需找新的方法，加快節(jié)能自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)。首先可以尋找新的自動(dòng)化節(jié)能方法，可以不斷引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，再與我國(guó)先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)調(diào)壓、穩(wěn)壓等；其次，采用移相控制技術(shù)以及電子安全保護(hù)技術(shù)等方法及時(shí)地對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出功率進(jìn)行調(diào)整和改變，加強(qiáng)微電腦對(duì)電廠的控制管理，不斷提高電機(jī)的工作效率，使能耗逐漸降低，從而達(dá)到節(jié)約資源的目的；最后，可以加快研制新的自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化技術(shù)，使可再生及不可再生資源的儲(chǔ)能效率及生產(chǎn)效率等都獲得較大程度的提高。

3.3結(jié)合信息管理進(jìn)行節(jié)能減排

在電廠使用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制的早期，一般都是單純地對(duì)控制系統(tǒng)方面的單輸出和單輸入情況進(jìn)行分析整理，之后再對(duì)其進(jìn)行人工繪圖。而這種操作方法一般都會(huì)存在很大的誤差，且工作效率低。由于電廠對(duì)于信息管理的重視不夠，導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)與管理信息化程度嚴(yán)重不匹配。為了改變這一局面，就要重視二者的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而提高系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也使自動(dòng)控制的實(shí)用性更強(qiáng)，使操作更為簡(jiǎn)單、方便。

4成功運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行節(jié)能減排的表現(xiàn)

4.1變頻技術(shù)的應(yīng)用

電廠使用變頻技術(shù)能有效地控制節(jié)能減排。在電廠的運(yùn)行過(guò)程中，一般會(huì)利用煤、燃?xì)饣蚴怯偷荣Y源進(jìn)行發(fā)電，因此，就會(huì)有很多浪費(fèi)現(xiàn)象從中產(chǎn)生。煤、燃?xì)庖约坝偷荣Y源的消耗使我國(guó)能源的投入量大大提高。而在電廠實(shí)際發(fā)電的過(guò)程中，對(duì)于能源的消耗也很大，以致節(jié)能減排難以實(shí)現(xiàn)，使用變頻技術(shù)可以有效降低能源消耗。變頻調(diào)節(jié)器的使用也會(huì)在很大程度上降低燃料的消耗量，從而根據(jù)電廠的實(shí)際情況對(duì)能源投入進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。與此同時(shí)，變頻調(diào)節(jié)器的使用也可以優(yōu)化鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)，控制燃料在燃燒時(shí)的風(fēng)量。變頻技術(shù)的應(yīng)用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費(fèi)等問(wèn)題，逐漸實(shí)現(xiàn)電廠的節(jié)能減排、降低消耗，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。

4.2運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以幫助電廠順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電廠總線布置涉及的范圍也越來(lái)越廣?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)：一是可以使硬件設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量有所降低?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)一般采用的是計(jì)算機(jī)控制，同時(shí)利用PC，使得硬件設(shè)施的需求量大為減少，并且其控制站的面積也可以因此大大縮減；二是從安裝方面來(lái)講，現(xiàn)場(chǎng)總線操作起來(lái)更為簡(jiǎn)捷、方便。在現(xiàn)場(chǎng)總線的其中一條線路上可以進(jìn)行多個(gè)設(shè)備的接入，從而為電廠節(jié)約了更多的資金。同時(shí)，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小，相對(duì)的，電廠對(duì)于人力、物力方面的投入也會(huì)相對(duì)減少。

4.3碳素焙燒控制技術(shù)

利用碳素焙燒技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，焙燒可以影響生產(chǎn)的各個(gè)方面，如對(duì)環(huán)保產(chǎn)生影響、對(duì)能耗產(chǎn)生影響、對(duì)成品的品質(zhì)和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中具有多道工藝，因此，對(duì)于環(huán)境造成的影響也極其惡劣。但是由于長(zhǎng)時(shí)間缺乏控制，所以其相對(duì)的能耗也比較大且污染嚴(yán)重。目前，針對(duì)這一情況已經(jīng)研發(fā)出專門控制碳素焙燒的技術(shù)，在電廠的投入使用中，不僅為電廠節(jié)約了大量的能源，也減少了對(duì)于環(huán)境造成嚴(yán)重污染的污染物的排放，同時(shí)為電廠帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使得節(jié)能減排工作逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

5電廠節(jié)能減排中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向

5.1走可持續(xù)發(fā)展之路

電廠在節(jié)能減排過(guò)程中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以促進(jìn)電廠實(shí)現(xiàn)高水平、高質(zhì)量的發(fā)展。在利用自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)使節(jié)能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對(duì)環(huán)境的污染的同時(shí)，不僅為國(guó)家節(jié)約了大量資源、能源，也逐漸促使國(guó)家向環(huán)境友好型方向發(fā)展。

5.2促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用是符合時(shí)展潮流的，而且在電廠的實(shí)際應(yīng)用中，不僅節(jié)約成本、降低消耗、保證環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。利用自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)利用小型系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能減排的效果，因此，要促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)向規(guī)?；较虬l(fā)展。擴(kuò)大自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍之后，可以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的節(jié)能減排目標(biāo)。在全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域、各大工礦企業(yè)推廣自動(dòng)化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)全方位的節(jié)能減排工作。

5.3深化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

目前，自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于電廠的節(jié)能減排工作上，所以要不斷深化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使自動(dòng)化技術(shù)在安全控制方面的應(yīng)用力度不斷加強(qiáng)，從而使節(jié)能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動(dòng)化技術(shù)的安全隱患，從而提升其應(yīng)用效益，不斷滿足電廠在節(jié)能減排方面的需求。

6結(jié)語(yǔ)

我國(guó)電廠的發(fā)展為我國(guó)提供了大量生活必須的電能，有助于社會(huì)的安全與穩(wěn)定。然而在實(shí)際的生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中，電廠的正常運(yùn)行需投入大量的能源、資金，同時(shí)，能源、燃料的燃燒也給環(huán)境帶來(lái)了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源，如果大量使用，子孫后代將無(wú)這種資源的福祉可享。為此，我國(guó)的發(fā)展不能只建立在眼前利益之上，而應(yīng)更多地考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的發(fā)展。與此同時(shí)對(duì)于環(huán)境的污染也成為世界各國(guó)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，因此一定要重視節(jié)能減排工作的落實(shí)。為此，電廠引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放，也促進(jìn)了電力生產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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電子節(jié)能技術(shù)范文4

本文介紹在開(kāi)關(guān)模式電源中利用數(shù)字電源技術(shù)實(shí)現(xiàn)省電的方法。輸入線路電壓范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)頻率控制

開(kāi)關(guān)模式電源的主要功率損耗源包括：開(kāi)關(guān)損耗、磁芯損耗、銅損耗、柵極驅(qū)動(dòng)損耗和流經(jīng)電容ESR的紋波電流。開(kāi)關(guān)頻率會(huì)對(duì)這些損耗產(chǎn)生直接影響。本節(jié)說(shuō)明如何優(yōu)化開(kāi)關(guān)頻率以降低功率損耗，同時(shí)保持整體性能不變。

以全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例，輸出電感的峰峰值電流紋波為

I=(Vin×D×(1-2 D))／(n×Lo×fsw)　(1)

式中，Vin是輸入電壓；D是占空比；n是匝比；Lo是輸出電感；fsw是開(kāi)關(guān)頻率。

圖1舉例說(shuō)明了輸出電感電流紋波與輸入電壓的關(guān)系?？梢钥闯觯敵鲭姼须娏饕苑蔷€性方式隨著輸入電壓而變化。為了滿足輸出紋波要求，開(kāi)關(guān)頻率應(yīng)足夠高，以使最大輸入電壓時(shí)的I保持在限值以內(nèi)，但在大多數(shù)輸入電壓情況下，效率無(wú)法達(dá)到最優(yōu)水平。

如果我們通過(guò)一個(gè)算法來(lái)使開(kāi)關(guān)頻率發(fā)生變化，就可以在線路電壓較低時(shí)降低開(kāi)關(guān)頻率。這樣，電源既能實(shí)現(xiàn)高效率，又能使輸出電流紋波保持在可接受的范圍內(nèi)。利用數(shù)字電源控制器可以輕松實(shí)現(xiàn)這種算法。

自適應(yīng)死區(qū)控制

適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)設(shè)置對(duì)于提高效率十分重要。死區(qū)過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增大硬開(kāi)關(guān)和體二極管的高導(dǎo)通損耗所引起的功率損耗。死區(qū)過(guò)短，會(huì)增大交叉導(dǎo)通所引起的功率損耗。為了實(shí)現(xiàn)高效率，優(yōu)化死區(qū)是必要的。但在不同的工作條件下，死區(qū)優(yōu)化值也不同。例如，在滿負(fù)載條件與輕負(fù)載條件下，或者在高線路電壓條件與低線路條件下，死區(qū)優(yōu)化值是不同的。

為了解決這一問(wèn)題，需要引入自適應(yīng)死區(qū)控制功能。一種簡(jiǎn)單的解決辦法是根據(jù)不同的輸出電流閾值提供多個(gè)死區(qū)設(shè)置。通過(guò)對(duì)這些設(shè)置進(jìn)行編程，可以優(yōu)化不同負(fù)載條件下的死區(qū)。圖2舉例說(shuō)明了如何根據(jù)負(fù)載電流設(shè)置死區(qū)。

輕負(fù)載模式和深度輕負(fù)載模式

為在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)省電，可以將開(kāi)關(guān)電源設(shè)置為不同的工作模式，包括正常模式、輕負(fù)載模式和深度輕負(fù)載模式。在不同的工作模式下，同步整流器采用不同的工作方案。

當(dāng)電源在中高負(fù)載下工作時(shí)，使能正常模式。同步整流器與全橋PwM(脈寬調(diào)制)通道互補(bǔ)。當(dāng)負(fù)載降為滿負(fù)載的20％～30％時(shí)，使能輕負(fù)載模式。這種模式下，同步整流器仍然有效，但它與全橋PWM通道同相。當(dāng)負(fù)載非常小時(shí)，可以使能深度輕負(fù)載模式。在這種模式下，同步整流器禁用。

利用負(fù)載電流信息，可以為數(shù)字電源控制器設(shè)置不同的輕負(fù)載和深度輕負(fù)載閾值。圖3顯示了正常模式、輕負(fù)載模式和深度輕負(fù)載模式的工作情況。

切相控制

交錯(cuò)技術(shù)可改善電路效率，減小輸出電流紋波，提高有效紋波頻率，降低輸出濾波器電容要求。交錯(cuò)方法還能顯著降低輸入濾波器電感和電容要求。兩相并行工作可降低滿負(fù)載下的導(dǎo)通損耗，但會(huì)提高輕負(fù)載下的開(kāi)關(guān)損耗。一相關(guān)閉時(shí)，導(dǎo)通損耗會(huì)提高，但開(kāi)關(guān)損耗會(huì)降低，從而在輕負(fù)載下獲得更高的效率。通過(guò)監(jiān)控輸出電流，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相數(shù)的實(shí)時(shí)優(yōu)化。用戶可以更改切相(phase shedding)的負(fù)載電流閡值。

在兩相系統(tǒng)中，控制器應(yīng)能利用交錯(cuò)相位工作，還能平衡電流并增加相位或進(jìn)行切相。利用數(shù)字控制技術(shù)，可以在控制器中輕松實(shí)現(xiàn)這些功能。圖4顯示了在輕負(fù)載條件下利用切相控制提高效率的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。

冷冗余

在空閑模式和其他低功耗條件下，為了提高系統(tǒng)能效并實(shí)現(xiàn)省電，需要引入冷冗余模式。在這種模式下，控制電路僅僅激活省電所需的電源模塊，其他電源模塊關(guān)閉，處于待機(jī)狀態(tài)。一旦負(fù)載變大，或者在用電源發(fā)生故障，就可以激活冗余電源。

為實(shí)現(xiàn)冷冗余，開(kāi)關(guān)電源控制器應(yīng)能在不同情況下監(jiān)控系統(tǒng)并控制電源。例如，數(shù)字控制器能夠檢測(cè)負(fù)載和故障條件，然后采用不同的軟啟動(dòng)時(shí)序激活待機(jī)電源。與模擬解決方案相比，數(shù)字電源技術(shù)更靈活，能夠?qū)淙哂噙M(jìn)行智能控制。

電子節(jié)能技術(shù)范文5

關(guān)鍵詞:電力變壓器 ；節(jié)能方面的設(shè)計(jì) ；選材料； 光源

Abstract: Nowadays, low carbon environmental protection has become represent the general trend, of course, electrical automation is the inevitable requirement of energy-saving environmental protection, along with China's socialist economy high speed development and the broad masses of the people's living standards improve, in today's society, the electricity consumption is growing, therefore, many researchers and research institutions all research on energy saving electricity, has made many achievements in scientific research. The author of this paper on the basis of many years of practical experience, some suggestions are put forward for the design and technology of electricity to energy saving, can the people together to explore the same industry.

Key words: power transformer; energy-saving design aspects of the selected material; light source;

中圖分類號(hào)：TU201.5

現(xiàn)在我國(guó)面臨的嚴(yán)重問(wèn)題就是能源利用不合理和嚴(yán)重的浪費(fèi)問(wèn)題，這種現(xiàn)象就造成了我國(guó)的能源不足越來(lái)越嚴(yán)重，這些問(wèn)題已經(jīng)在世界上很多個(gè)國(guó)家引起了高度重視。國(guó)家工業(yè)方面的技術(shù)、電力設(shè)備的技術(shù)的高速發(fā)展和進(jìn)步，使人們對(duì)電能源的消耗及電力節(jié)能設(shè)計(jì)受到了極大的關(guān)注和重視。在電力工程當(dāng)中的主心骨就是電器的設(shè)計(jì)，在電力行業(yè)，設(shè)計(jì)是否合理將對(duì)企業(yè)的投資、成本和生產(chǎn)維護(hù)起到直接的影響。因此，在我們一味追求建筑的智能化、建筑的博物館式、房屋住宅的舒適、漂亮、安全和人性化的同時(shí)，必須要考慮節(jié)能，我們的目標(biāo)就是一方面盡可能的滿足業(yè)主的需要，另一方面必須考慮設(shè)計(jì)時(shí)把節(jié)能放在一定高度上，爭(zhēng)取做到兩者能夠兼顧。

1在我們的用電設(shè)備中考慮變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)和合理使用

用電設(shè)備中的變壓器是電力部門進(jìn)行智能化工程的主要設(shè)備它的作用就是轉(zhuǎn)換電壓、電流計(jì)功率。電力設(shè)備中的變壓器是很大的電能消耗設(shè)備，在我們的變壓器空轉(zhuǎn)時(shí)，在電力設(shè)備中低壓體系的電能消耗主要就是變壓器自己運(yùn)行的消耗。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)是節(jié)能的設(shè)計(jì)首先要考慮變壓器的節(jié)能是否合理，這是所有電力環(huán)節(jié)節(jié)能的關(guān)鍵性問(wèn)題。

一般情況下，電力設(shè)備中的變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)有下面節(jié)點(diǎn)：

(1)盡量降低變壓器的材料消耗。比如，變壓器一般是由硅鋼片、鋼制材料、銅絲、一些絕緣材料、絕緣子及變壓器油組成的，一旦這些組成部分選擇的不合理，就會(huì)造成大量的消耗電能，我們?nèi)缛羰潜局?jié)約資源的想法，我們可以在保證變壓器正常使用的前提下，合理的選擇原材料，是完全可以為電力部門節(jié)約成本的。

(2)我們?yōu)榱诉_(dá)到降低變壓器的電力消耗，在我們匹配線路和配電箱時(shí)，必須要選擇銅質(zhì)的材料，而且必須要使用換位導(dǎo)線辦法，我們本著減少變壓器在空轉(zhuǎn)時(shí)的消耗，就必須要把磁密減少，并且一定要使用冷軋的好質(zhì)量的硅鋼片，在保證設(shè)備正常工作的前提下，要一定使用較薄的硅鋼片，目的是為了節(jié)能。

(3)就是我們一定要購(gòu)買節(jié)能的變壓器?，F(xiàn)在有些廠家為了節(jié)能專門設(shè)計(jì)一些節(jié)能型的變壓器，這種變壓器在保證原來(lái)變壓器的使用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還特意進(jìn)行了節(jié)能設(shè)計(jì)，從我們使用的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，節(jié)能效果還是比較好的，可以在社會(huì)上大力宣傳。當(dāng)然，我們?cè)谠O(shè)計(jì)節(jié)能變壓器時(shí)，必須要考慮選擇何種連接方式，因?yàn)?，連線方法正確合理了也會(huì)達(dá)到節(jié)能的目的，還有就是，我們必須注意，不要老讓變壓器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)?，老是超?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)加速變壓器的老化，也會(huì)造成變壓器耗電量增加。

(4)我們經(jīng)考察得知，在一些工廠的生產(chǎn)車間內(nèi)或者是一些超大型的建筑物內(nèi)，因?yàn)樽儔浩鞯呢?fù)荷較大，變壓器通常是要安置在電力負(fù)荷的中心地方，這是國(guó)家的規(guī)范，還要求變壓器一定要盡量的靠近冷凍機(jī)、空氣壓縮機(jī)、較大的風(fēng)機(jī)等等這些用電量比較大設(shè)備，這樣做的道理是我們比較方便進(jìn)行操作，還有就是可以節(jié)約電纜，同時(shí)也是為盡量減少線路問(wèn)題的出現(xiàn)，也可以減少電損，這樣做還可以提高運(yùn)行設(shè)備的功率因素及電力能源的質(zhì)量。當(dāng)然，變壓器到底放在何位置上最為合理，這就要看車間的生產(chǎn)需要和現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)定。當(dāng)然，有一些超大型的自動(dòng)化高層房屋，從節(jié)約方面出發(fā)，變壓器要盡可能的放在地下室，這是因?yàn)樵谶@些建筑里設(shè)備一般都放置在地下室。

(5)我們一定要合理選取變壓器的容量和數(shù)量。通常來(lái)說(shuō)，額定的裝機(jī)容量，是依據(jù)用電現(xiàn)場(chǎng)的總的功率來(lái)確定的。一旦，出現(xiàn)選擇小了的情況，那么，變壓器就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間長(zhǎng)了，就會(huì)使變壓器的使用時(shí)間降低；如果容量選擇過(guò)大，變壓器經(jīng)常處在輕載的運(yùn)行狀態(tài)，這樣功率因數(shù)較低，極大地浪費(fèi)電力資源和設(shè)備利用率。為了多方面考慮，通常變壓器的選擇要預(yù)留20%的冗余余量，對(duì)于校園建筑電氣，因負(fù)荷較小，留10%的冗余足夠。額定容量的選擇，要把擴(kuò)容和過(guò)負(fù)荷等等因素都考慮在內(nèi)，如是選則過(guò)小，在繼續(xù)增加變壓器的臺(tái)數(shù)，會(huì)影響生產(chǎn)運(yùn)行，并加大投資而造成浪費(fèi)。另外也可根據(jù)負(fù)荷等級(jí)來(lái)選擇變壓器的臺(tái)數(shù)。若是選擇2臺(tái)及2臺(tái)以上的變壓器。并讓兩臺(tái)變壓器采用并聯(lián)運(yùn)行方式，不但增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且也極大地提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，有利于節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。

2如何提高功率因數(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(zhǎng)期控制在比較高的水平上，電力系統(tǒng)的無(wú)功功率就會(huì)變大，系統(tǒng)電能的轉(zhuǎn)化率就會(huì)變高。提高功率因數(shù)的方法:一是通過(guò)提高用戶負(fù)載率，例如對(duì)于動(dòng)力電氣設(shè)備，諸如電動(dòng)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(dòng)機(jī)。因?yàn)樯贅O數(shù)的電機(jī)，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，起動(dòng)過(guò)程中的電流也相對(duì)較大，所以電氣設(shè)備在最快的時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行，效率很高，同時(shí)也節(jié)約電能的損耗。此外，可讓電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻自動(dòng)控制，使得電機(jī)在負(fù)載較小時(shí)，獲得較高的功率因數(shù)。二是在低壓電力系統(tǒng)中裝設(shè)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾娙莨?，?lái)補(bǔ)償無(wú)功功率。一般來(lái)說(shuō)，其無(wú)功功率的選擇盡量控制在變壓器的20%一30%，這樣使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定，并且節(jié)能效果最佳。

3電力電纜的選料

在輸配電系統(tǒng)中，電力電纜材料的選擇非常重要，一定要引起足夠的重視。在電力系統(tǒng)中，和其他的相比，電力電纜線路成本所占的比重比較大，因?yàn)?，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的用電量逐漸的增多，電力線路使用的時(shí)間比較長(zhǎng)，如果處理不好，將會(huì)加重維修維護(hù)的幾率，因此，在電力電纜材料的選擇上尤其要引起格外的重視。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于截面的選擇應(yīng)該按照按照經(jīng)濟(jì)電流密度的曲線和持續(xù)允許的電流來(lái)進(jìn)行選擇。如果在用電負(fù)荷最大的情況下，電纜截面的選擇如果提高一個(gè)等級(jí)，不僅會(huì)使得成本的不斷增加，也不利于使用量，不是最好的方案。

在對(duì)電力電纜材質(zhì)進(jìn)行選擇時(shí)，銅材料的和鋁材料的相比，價(jià)格不占優(yōu)勢(shì)，價(jià)格相對(duì)比較貴。因此，鋁材料的線纜在電力工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是，從運(yùn)行的角度來(lái)看，鋁材料電纜還是存在著很多的弊端，它不利于電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是在安全與節(jié)能方面。但是如果選擇銅材料的電纜的話，截面相同的情況下，鋁電纜重量比較大，也是存在的缺點(diǎn)，因此，在保證安全的前提下，個(gè)別截面較粗的電纜可以首先考慮鋁材料。這個(gè)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的工程，具體情況具體分析，但是較小截面的銅電纜比鋁電纜貴不太多，銅電纜應(yīng)當(dāng)是首選材料。

4合理選擇光源

隨著人們用電的增加，照明設(shè)計(jì)還要堅(jiān)持節(jié)能的原則，高效能的光源是首要的選擇。和其他的照明燈相比，這種高效能的光源可以極大的提高效率，有利于節(jié)能。在一些用電量比較大的建筑工程中，要盡量選擇這種高效能的燈，這一類型的燈具雖然功率比較低，但是也能夠滿足人們不同的生活需要，能夠很好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。如果是在圖書館等公共的場(chǎng)所，可以選擇緊湊型熒光燈。因?yàn)橥ǔＧ闆r下，它具有光通量較高，光線比較集中的特點(diǎn)，不僅適合這類場(chǎng)所和人們生活的實(shí)際需要，也能夠減少了照明工程的投入成本和安裝。

5 電動(dòng)機(jī)節(jié)能

在電氣設(shè)備節(jié)能中，電動(dòng)機(jī)節(jié)能也是一個(gè)不能忽視的方面，相同情況下，提高電機(jī)的工作效率，能夠有效地減少一些沒(méi)必要的損耗，因此，如果經(jīng)濟(jì)條件允許，盡量選擇高效率電機(jī)。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，為了大量節(jié)省電力資源，合理使用交流變頻調(diào)速裝置，科學(xué)推廣交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)也是電動(dòng)機(jī)節(jié)能方案發(fā)展的重要方向，使用變頻調(diào)速裝置時(shí)，變頻調(diào)速裝置會(huì)根據(jù)負(fù)載的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與負(fù)載的變化相適應(yīng)，進(jìn)而提高電機(jī)功率實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

參考文獻(xiàn)

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電子節(jié)能技術(shù)范文6

關(guān)鍵詞 電氣自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)；變壓器；無(wú)功補(bǔ)償；有源濾波器

中圖分類號(hào)TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）58-0107-02

0引言

對(duì)于電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)而言，目前還處于發(fā)展階段。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，要達(dá)到節(jié)能的目的，首先第一步必須做好系統(tǒng)供電中設(shè)備安全、安裝可靠的設(shè)計(jì)，換而言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須不斷優(yōu)化配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用；必須提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗。只有這樣，才能保證整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與安裝完成后使用時(shí)達(dá)到節(jié)能的作用，從而為其帶來(lái)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)概述

電氣自動(dòng)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(dòng)生產(chǎn)率以及改善勞動(dòng)條件等方面起著重要的作用。近年來(lái)，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(shuō)，先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)正是推動(dòng)各行業(yè)節(jié)能減排的有效武器。未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)是誰(shuí)率先掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán)，誰(shuí)將主導(dǎo)未來(lái)的全球經(jīng)濟(jì)。對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于城市電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，電力也不斷增容，因此會(huì)使用很多的變頻器、整流器等，而這樣會(huì)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(dòng)化應(yīng)主要從變壓器、無(wú)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(wú)功、使用有源濾波器等方法來(lái)使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中達(dá)到節(jié)能的目的。也只有這樣，才能使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)使用時(shí)達(dá)到節(jié)能的效果。

2 電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1減少電能的傳輸損耗

電能在傳輸?shù)倪^(guò)程中，一般情況下由于導(dǎo)線上存在著電阻就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。然而，線路上的電流是不能改變的，因此，為了有效減少電能在線路上的傳輸損耗，就只有減小導(dǎo)線的電阻。實(shí)際上，導(dǎo)線的電阻是與導(dǎo)線的截面積成反比，而與電導(dǎo)、導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比的。具體來(lái)說(shuō)，要有效減少導(dǎo)線的電阻，就應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手：一是選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線，這樣可以減少電能在來(lái)回的電路上的損失；二是減小導(dǎo)線的長(zhǎng)度。這可以在進(jìn)行布線時(shí)，讓導(dǎo)線盡量走直路，避免過(guò)多的走彎路，從而減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度；三是變壓器應(yīng)該盡量接近負(fù)荷中心，從而減小供電距離。四是增大導(dǎo)線的橫截面積。在各方面條件允許的情況下，盡量選擇橫截面積較大的導(dǎo)線，從而通過(guò)減小電阻減少損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2變壓器的選擇

具體而言，在設(shè)計(jì)選擇變壓器時(shí)，應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：一是變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，以大大減少變壓器的有功功率損耗；二是為了使流過(guò)的三相電的電流保持平衡，應(yīng)減少變壓器本體損耗，最好采用一些諸如單相自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備、三相四線制供電、將單相用電設(shè)備均勻分接在三相電源上等有效的減少負(fù)荷不平衡的方法。

2.3無(wú)功補(bǔ)償

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無(wú)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，從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，這樣也能夠有效提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求：一是在使用電容器補(bǔ)償時(shí)，電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù)，如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等，通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的計(jì)算來(lái)確定；二是為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果，應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)為一體的模糊投切方式，因?yàn)橐郧暗难a(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開(kāi)關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補(bǔ)償效果；三是最好選擇無(wú)功功率作為投切參數(shù)物理量，以有效防止投切振蕩、無(wú)功倒送等情況的發(fā)生。此外，無(wú)功補(bǔ)償裝置最好就地安裝，實(shí)行就地補(bǔ)償，這樣才能使線路上的無(wú)功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.4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(dòng)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(dòng)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(lái)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(huì)引起電壓的畸變，從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。概括起來(lái)，有源濾波器主要以下特性：具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能；反應(yīng)快；能使功率范圍更寬大等，能使無(wú)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(duì)產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過(guò)濾，在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?，使電氣設(shè)備的運(yùn)行更加有效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

總之，除了在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中采用變壓器、無(wú)功補(bǔ)償、有源濾波器等節(jié)能技術(shù)外，還可以采用高效光源等其他的形式來(lái)進(jìn)行節(jié)能，因?yàn)楦咝Ч庠淳哂泄馍谩l(fā)光率高、顯色性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，能從根本上節(jié)約能源。由此，要不斷地對(duì)電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，這不僅可為電氣節(jié)能提供有力的技術(shù)保障，而且還將大大地促進(jìn)電氣節(jié)能高新技術(shù)的發(fā)展。

3結(jié)論

綜上所述，必須從節(jié)約能源出發(fā)，使電氣自動(dòng)化盡可能少用能源，降低對(duì)環(huán)境的污染，并為使用者提供健康、舒適的工作及生活空間，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能電氣的跨越式發(fā)展?？梢灶A(yù)言，隨著社會(huì)的進(jìn)步和電力技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)在今后的使用會(huì)越來(lái)越廣泛，而今后研究的節(jié)能技術(shù)也將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。

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