关于电气自动化节能设计分析.doc

1、关于电气自动化节能设计分析摘要:在未来经济的不断发展过程中，节约能源的新型技术将处于主要的位置，电气系统自动化节约能源的设计技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。本文主要对电气自动化节能设计技术进行了探讨。关键词：电气自动化；节能技术；原则 中图分类号：F407 文献标识码： A 引言：电气系统的自动化能够改善劳动环境，提高工作效率和生产率，降低运转的成本费用，它所起到的作用是不容忽视的。现在，国际上都在呼吁开展绿色革命，在我国目前的经济建设过程中，节约能源已经被列为了重点问题。其中，推动节能减排的关键就是自动化方面的技术。 1、电气自动化中节能设计技术概述 电气自动化作为电气信息领域中的

2、一门新兴的学科，同工业生产以及人们的日常生活有着密切的联系，在改善劳动条件、提高劳动生产率、运行成本以及工作效率方面都有着非常积极的作用。随着世界绿色工业革命的不断兴起，节能开始成为现在经济建设当中的一个重 要目标，先进的电气自动化节能技术是推动各行业节能减排的最有效的技术，很多研究者认为，在未来全球经济的发展当中，谁先掌握节能高新技术产业的主导权，谁就能够主导未来世界的经济。针对电气自动化系统来讲，随着城市电网的不断扩大和电力的不断增容，越来 越多的整流器和变频器将会相继出现，导致大量谐波产生，影响电网电能质量。因此，为了消除这些谐波，研究者从节能的角度考虑，认为电气自动化应当从有源滤波器、

3、无功补偿以及变压器等方面的技术上寻求解决问题的办法，使用有源滤波器、补偿无功、优选变压器、 减少电路损耗等方法来达到节能的目的，从而使电气自动化系统在运行的过程中达到节能效果。 2、电气自动化中节能设计理念及原则 2.1 设计理念 2.1.1 远程监控。远程监控的特点有：节省了大量的安装费用、节约了大量的原材料以及电缆、具有较高的可靠性等，但是现场的总线通讯速度非常低，很容易导致相对通讯量较大，所以，这种方式不适合应用在电气自动化规模比较大的场所。 2.1.2 集中监控。对于这种运行方式的维护工作比较好做，对控制站的保护工作要求也不高，同时对于自动化的设计工作也非常容易。但是如果需要处理的信息

4、量非常巨大，也会影响其处理速度。 2.1.3 总线监控。这种方式已经广泛的应用在自动化系统中，其智能化的发展也相对比较快速，为网络控制系统的应用提供了前提条件。此外，其功能也相对比较独立，具有很高的灵活性。 2.2 设计原则 2.2.1 满足机械以及工艺生产对电气控制的需求，充分考虑电气系统的调速技术指标、设备启动、照明等因素。 2.2.2 设计的方案一定要做到经济、简单。 2.2.3 大多数的机械生产均是采用电机结合的方式进行控制的，在工艺要求、使用方便、制造成本等方面协调好两者之间的关系。 2.2.4 合理选用电气设备构件。 2.2.5 保障使用的可靠性与安全性。 2.2.6 外形设计一定

5、要美观，同时方便使用以及维护。 3、电气自动化节能设计技术 3.1 减少电能的传输损耗 电能在传输的过程中，一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生有功功率损耗。实际上，导线的电阻是与导线的截面积成反比，而与电导、导线长度成正比的。具体来说，要有效减少导线的电阻，就应该从以下几个方面入手：一是选用电导率较小的材质做导线，这样 可以减少电能在来回的电路上的损失；二是减小导线的长度。这可以在进行布线时，让导线尽量走直路，避免过多的走弯路，从而减少导线的长度；三是变压器应该尽量接近负荷中心，从而减小供电距离。四是增大导线的横截面积，选择横截面积较大的导线，从而通过减小电阻减少损耗，达到节能的目的。 3

6、.2 合理选用无功补偿设备 无功补偿是无功功率补偿的简称，作用是降低变压器上的输电消耗，提高效率。无功补偿设备是电力系统中的一颗非常重要的“螺丝钉” ，无论是从节能还是对提高供电质量都有着重要的影响。因此在选用无功补偿设备上一定要认真、仔细选择。否则会对供电系统造成不良的影响。在选择无功补偿设备上一定要遵循以下几点： （1）根据电网运行情况。选择无功补偿设备时，主要要参考电网的运行情况，对补偿线路要了如指掌。根据线路的负荷情况来选择，如负荷大的就选择动态补偿，负荷较小的选择静态补偿装置。动态补偿设备针对于电动机等负荷较大的线路的节能效果十分显著。 （2）选择合适投切方式。投切方式的选择要摆脱以

7、前的模式，只有适用广泛、准确系数高的投切方式才可以做到有效的补偿。 （3）就地安装设备。就地安装是为了达到更好地补偿效果，减少电能消耗。 3.3 变压器的节能设计技术 设计时，要注意选择合理的变压器接线方式，合理的接线方式对节能的影响也十分重要；合理分配变压器中、低侧负荷，使变压器经济运行，减少损耗；在变压器的生产运行期间，不应让变压器长期过载运行，使得变压器处于超温运行状态，这样不仅加速变压器的老化，同时也增加了变压器的电能损耗。为降低变压器的电能损耗，配电线路和配电柜，应尽量选择铜材并且采用换位导线措施，基于降低变压器的空载损耗考虑，应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片，在满足设备运

8、行要求的条件下，尽量采用较薄的硅钢片，达到节能的目的。工厂车间或大型智能楼宇，由于生产负荷率很大，变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置，具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来 布局。对于大型的智能高层建筑，为了经济考虑，应尽量放地下层，因为智能高层建筑用电量大的电气设备多数在低层，尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起，这样便于生产管理。 3.4 有源滤波器 为了避免电气设备发生错误动作，一定要消除谐波影响。其中最有效的方式之一就是使用有源滤波器。产生错误动作的原因是电气设备数量的增加，导致产生的谐波越来越多。但是在电网的阻抗上，谐波电

9、压与基波电压将会产生重叠现象，致使电压产生变化，进一步致 使电气设备产生错误动作。总而言之，有源滤波器的作用包含以下几点：反应迅速；具有良好的动态性能；具有非常宽泛的功率使用范围；其进行的无功补偿可以达到最为理想的效果。在正常的运行过程中，有源滤波器可以将谐波过滤掉，这样就可以防止发生电气设备的错误 操作过程，使电气设备的工作效率得以提升，真正的实现节能减排的目标。 结束语: 随着社会经济的不断进步，电气自动化系统也会随着社会的发展而更加完善。当前，电气自动化系统中的节能技术还处在发展的初级阶段，我们必须要从节约能源出发，尽量减少能源消耗和对环境所造成的污染，为使用者提供舒适健康的生活工作环境，实现中国电气节能的跨越式发展。电力技术正处在飞速发展的时期，电气自动化中的节能设计技术也会越来越受到社会的重视，只有不断对配电设计进行优化处理，加强电力的合理利用，提高电气自动化设计系统的运行效率，才能间接或直接地降低损耗，保证在设计和运行的过程中起到节能的作用。 参考文献： 1 韩子磊，闻子强，蒋克超，等.节能技术在建筑电气设计中的应用J. 智能建筑电气技术，2008（06）. 2 邓爱英，张嘉莹，李文浩，等.浅谈电气自动化的现状与发展方向J. 中国新技术新产品，2011（03）. 3周丹丹，杜琪峰.我国工业节能电气自动化的发展现状与趋势J. 科技创新导报，2008（17）.