電氣自動(dòng)化節能設計技術(shù)應用研究論文
隨著(zhù)科技的發(fā)展,越來(lái)越多的電氣自動(dòng)化電力設備被應用到各行各業(yè),下面是小編收集整理的電氣自動(dòng)化節能設計技術(shù)應用研究論文，希望對你有所幫助！
摘要：電氣自動(dòng)化不僅關(guān)系著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)，和我們的生活也存在著(zhù)緊密的關(guān)系，要了解電氣自動(dòng)化及節能設計，并遵守設計原則，加強對電氣自動(dòng)化節能設計技術(shù)應用研究。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；節能設計；應用
前言
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)對能源的需求越來(lái)越大。但是，現今大規模的能源開(kāi)發(fā)以及不合理地使用能源，導致能源短缺的問(wèn)題越來(lái)越嚴重，并受到國家社會(huì )的普遍關(guān)注。在電力系統的能源消耗中，很多設備的選用對能源的耗損產(chǎn)生影響。所以，電力系統的節能設計逐步被人們納入關(guān)注的視野。
一、電氣自動(dòng)化及節能設計概述
在電氣信息發(fā)展領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化是一門(mén)新興的科學(xué)性學(xué)科，對我國的工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的日常生活起到很大的作用。電氣自動(dòng)化不僅可以提高工業(yè)領(lǐng)域的工作效率和運作成本，還可以促進(jìn)勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和改善工業(yè)發(fā)展的勞動(dòng)條件。近年來(lái)，隨著(zhù)我國工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高和人們環(huán)保意識的增強，提出了“綠色工業(yè)革命”的發(fā)展理念，因而工業(yè)節能和環(huán)保成為當前經(jīng)濟建設的重要目標，所以先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)的出現為相關(guān)行業(yè)的節能減排提供了有力的保障。由此可知，未來(lái)的經(jīng)濟發(fā)展狀況就是誰(shuí)掌握先進(jìn)的節能科技，就可以獲得掌控經(jīng)濟的主導權。
隨著(zhù)城市化的不斷推進(jìn)，城市電網(wǎng)的供電需求逐步加大，電力系統不斷增容。原有的操控技術(shù)主要是變頻器和整流器的應用，然而這些設備的使用對電網(wǎng)的危害很?chē)乐�。所以，電氣自�?dòng)化通過(guò)在變壓器和無(wú)功補償等技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行突破，減少電路的傳輸損耗，優(yōu)選變壓器和使用有源濾波器等方式，使電氣系統在運行中達到節能的目的。
二、電氣自動(dòng)化節能的設計原則
以實(shí)際經(jīng)濟效益為電氣節能效益的'設計基礎，不盲目的增加相關(guān)投資金額，對節能設備和材料進(jìn)行選擇時(shí)應該遵循科學(xué)合理的經(jīng)濟原則，從而使得節能增加的投資數目能夠在較短的時(shí)間內通過(guò)節能運行而使得經(jīng)濟效益有所保障。為建筑物內良好人工環(huán)境的創(chuàng )設或維持提供必要的能源基礎，例如一些建筑設備動(dòng)力的提供以及符合用電設備對電能質(zhì)量、負荷容量的要求的優(yōu)化用電設計，實(shí)現其電能的合理利用。節能重點(diǎn)要放在電氣設備的電能損耗上，如變壓器的功率損耗、輸電線(xiàn)路的額外損耗等等。對其采取有效的節能措施，盡量減少或杜絕與建筑使用功效無(wú)關(guān)的電能損耗。
三、電氣自動(dòng)化節能設計技術(shù)應用
1、配電節能設計
電氣自動(dòng)化工程的一大關(guān)鍵工作職能就在于：面向電力自動(dòng)化工程設備提供必要的動(dòng)力支持。因此，需要設計人員充分考慮到電力工程的實(shí)用性，以及電力工程與用電器械設備可靠性水平、負荷容量需求之間的充分契合。在配電作業(yè)的實(shí)施過(guò)程當中，不但需要確保用電設施的標準型，同時(shí)還需要在可靠性、靈活性、可操作性、以及安全性方面做出相應的優(yōu)化。從這一角度上來(lái)說(shuō)，需要確保配電網(wǎng)運行系統導線(xiàn)線(xiàn)路絕緣水平的良好與可靠。在進(jìn)行布線(xiàn)的過(guò)程當中，需要選擇合理的導線(xiàn)絕緣距離，確保導線(xiàn)動(dòng)態(tài)穩定，以及防雷接地的安全性。
2、無(wú)功補償
在電力系統中，無(wú)功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線(xiàn)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)濟運行。而對于用戶(hù)而言，無(wú)功功率的直觀(guān)表現為功率因數偏低，而當功率因數小于0.9時(shí)，用戶(hù)就會(huì )向供電部門(mén)繳納一定比率的罰款，因此用戶(hù)用電的成本也增高，經(jīng)濟效益就會(huì )下降。但是我們若選用恰當的無(wú)功補償設備的話(huà)就可以實(shí)現無(wú)功就地平衡，提高功率因數，從而實(shí)現節能減耗、提高電能質(zhì)量、穩定系統電壓的目的，而且能夠提高經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。比如，在受導電抗的作用下，電機發(fā)出的交流電流和交流電壓的相位角不為零，因此電機發(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和用電器之間往返變化而不會(huì )釋放出來(lái)。又因為電容器產(chǎn)生的是超前的無(wú)功，因此采用電容器補償可以與無(wú)功率的電能進(jìn)行抵消，即Q=QL-QC。
在采用無(wú)功補償設備對電力系統進(jìn)行無(wú)功補償時(shí)，對于無(wú)功補償設備的要求有以下幾點(diǎn)：
�。�1）在使用電容器補償時(shí)，電容器容量的確定應該根據配電電壓的容量、負荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標功率因數等參數經(jīng)過(guò)計算來(lái)確定。而若是在補償處產(chǎn)生了諧波的話(huà)就要串聯(lián)一定量的電抗器，濾除線(xiàn)路上的諧波。
�。�2）為了有效的防止投切振蕩、過(guò)補償和無(wú)功倒送，在電容器的功率參數、無(wú)功電流、無(wú)功功率這些投切物理量中最好選擇無(wú)功功率作為投切參數物理量。
�。�3）在很早以前的補償電容組中電容器的分擔方式和投切開(kāi)關(guān)的方式普遍采用等容量分組和循環(huán)投切；后來(lái)又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開(kāi)關(guān)按級投切。但是這些方式都不能達到我們想要的補償效果。因此，現在所采用的是模糊投切，其適應面廣、調節平滑、跟蹤準確而且效果很好。在使用過(guò)程中，低壓的時(shí)候投切開(kāi)關(guān)則選擇投切復合開(kāi)關(guān)，而高壓補償柜中選真空接觸器作為投切開(kāi)關(guān)。
3、變壓器節能
我們可以通過(guò)選擇合理的變壓器起到節能的作用，這是一個(gè)節能設計的關(guān)鍵。具體的工作中所采取的促使有：減小功率損害，實(shí)現節能目的。通過(guò)使用三相四線(xiàn)制以及合單相自動(dòng)補償設備等來(lái)確保電流負荷平衡性，降低變壓器能源損耗。這里以平衡三相電負荷為例進(jìn)行分析：在電力系統中，三相電不平衡屬于一個(gè)比較常見(jiàn)的現象，它既將導致線(xiàn)路上一級變壓器銅損加大，也會(huì )是變壓器上的鐵損變大，進(jìn)而導致供電質(zhì)量不符合要求以及電表失靈或者電氣設備損壞的那個(gè)問(wèn)題。因此我們在設計的過(guò)程中，要盡最大可能保證三相電負荷的平衡性，這有利于三相間電流值平衡，降低不必要的銅損及鐵損，起到節約電能、保證供電質(zhì)量的效果。
4、降低傳輸線(xiàn)路的損耗
傳輸線(xiàn)路自身的電阻在短距離傳輸時(shí)可以忽略不計，消耗電能非常的少。但是對于一些行業(yè)，比如說(shuō)石油或者采礦，因為環(huán)境比較特殊，電力設備在工作現場(chǎng)，離電力供應處非常遠，這就需要傳輸線(xiàn)路長(cháng)距離傳輸。而如果電流不變，傳輸線(xiàn)路越長(cháng)的話(huà)，傳輸電阻總值會(huì )越大，這樣就導致耗能越大。因此，需要降低傳輸線(xiàn)路的損耗。具體可以在傳輸時(shí)提高電壓數值，這樣就使得電流變低，繼而使得線(xiàn)路電阻耗能降低，除此之外還可以通過(guò)增大線(xiàn)截面或者選用電阻率偏小的電線(xiàn)，達到降低傳輸線(xiàn)路損耗的目的。
5、電力電纜節能技術(shù)
電力電纜線(xiàn)路作為電氣自動(dòng)化工程中的關(guān)鍵組成部分，同樣是輸配電系統中不可或缺的部分之一。由于電力電纜線(xiàn)路的投資成本以及后期運行開(kāi)支水平均比較大，因此更需要在選型中謹慎仔細。一般來(lái)說(shuō)，在對電力電纜線(xiàn)路截面大小進(jìn)行選取的過(guò)程當中，從節能的角度上來(lái)考慮，要求綜合對以下兩個(gè)方面指標的研究：其一為電流密度曲線(xiàn)；其二為可通過(guò)電流強度水平。在此基礎之上，從電力電纜線(xiàn)路材質(zhì)的選擇角度上來(lái)說(shuō)，現階段技術(shù)條件支持下常見(jiàn)的電力電纜線(xiàn)路主要有鋁線(xiàn)、以及銅線(xiàn)這兩種類(lèi)型。從成本的角度上來(lái)說(shuō)，鋁線(xiàn)線(xiàn)路的經(jīng)濟性?xún)?yōu)于銅線(xiàn)線(xiàn)路。但，從節能的角度上來(lái)說(shuō)，考慮到導線(xiàn)截面以及耐久性等方面的問(wèn)題，仍然需要以銅線(xiàn)線(xiàn)路作為首選方案，以確保其綜合效益水平的優(yōu)勢。
結束語(yǔ)
隨著(zhù)科技的發(fā)展,越來(lái)越多的電氣自動(dòng)化電力設備被應用到各行各業(yè),在工業(yè)領(lǐng)域、農業(yè)領(lǐng)域以及國防事業(yè)中,電氣自動(dòng)化電力設備都發(fā)揮了重要的角色,隨著(zhù)電力設備的發(fā)展,電能需求量開(kāi)始大增,這樣就需要提高電氣自動(dòng)化設備的節能技術(shù),降低能量的損耗只有提高電氣自動(dòng)化節能技術(shù),才可以應對電能緊張等問(wèn)題,更好的發(fā)展電氣自動(dòng)化設備發(fā)展,更好的促進(jìn)社會(huì )發(fā)展,提高人們的生活水平。
參考文獻
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