电气自动化节能技术分析 刘玉婷 刘海宾 １．北京森磊源建筑规划设计有限公司石家庄分公司；２．河北电力建设监理有限责任公司 河北石家庄０５００００ 【摘要】伴随经济社会的快速发展以及信息技术的进一步提高，电力系统在自动化程度不断提高的同时，正逐渐推广运用节能设计技术。并且节 能技术将是将来的发展趋势。本文从电气自动化着手，分析并探讨了电气自动化的节能设计技术，认为电气工程的设计及电气系统中的节能技术两 个方面入手，可以使得节能技术能够在电气自动化系统当中发挥出最理想的效果。 【关键词】电气自动化节能技术分析 中图分类号：ＴＭ７６文献标识码：Ａ文章编号：１００９—４０６７（２０１３）１７—２３２一Ｏ１ 对于电气自动化系统而言，必须保证供电的可靠、安全，并且还要 ２．选取变压器。在设计过程中对于变压器的选择，必须满足如下几方 为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。而 面的要求：第一，应当选择节能型的变压器，从而降低变压器的有功功 且由于城市电网的不断扩大，电力也不断增容，因此就使用的很多的整 率的消耗；第二，为了使得通过的三相电的电流维持平衡，应当降低变 流器、变频器等，而这样也使大量的谐波产生，从而危害了电网。因此， 压器自身的消耗，最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单 为了消除谐波与从节能的方向考虑，电气自动化就主要从电力滤波器、 相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少 无功补偿、变压器等技术着手，对电气自动化的节能设计技术进行研究。 负荷不平衡。 一、电气自动化及节能设计概述 ３．无功补偿。在受导电抗的作用下，电机发出的交流电流和交流电压 对于电气自动化系统来说，由于城市电网的不断扩大，电力也不断 的相位角不为零，因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收，不能被 增容，因此会使用很多的变频器、整流器等，而这样会造成大量的谐波 吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电 产生，从而危害到电网。由此，为了消除谐波，从节能的方向考虑，电 容器产生的是超前的无功，因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进 气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫，可 行抵消，即Ｑ＝ＱＬ—ＱＣ。 以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器 在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时，对于无功补偿设 等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样，才 备的要求有以下几点：１）在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该 能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。 根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标 二、电气自动化的节能设计技术 功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要 （一）电气工程的设计 串联一定量得电抗器，滤除线路上的谐波。２）为了有效的防止投切振荡、 在电力工程中，要达到节能的目的首先要做的就是做好电气工程的 过补偿和无功倒送，在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投 安装、设备等的设计。只有在第一步都做好了才能保证整个工程其后的 切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。３）在很早以前的补 设计与完成后使用时达到节能的作用。 偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和 １．优化配电设计。电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要 循环投切；后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。 用电的设备提供一个必要的动力。因此，在整个配电设计的过程中首先 但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。 就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言，应该满足用电设备对 因此，现在所采用的是模糊投切，其适应面广、调节平滑、跟踪准 负荷容量与供电设备等可靠性的要求，还应该保证电气设备对控制方式 确而目效果很好。在使用过程中，低压的时候投切开关则选择投切复合 的要求等。在配电的过程中，除了要满足用电设备与电气设备的要求之 开关，而高压补偿柜中选真空接触器。 外，还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。在配电设计 ４．使用有源滤波器。概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异 的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全陛。 的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好 ２．提高电气系统的运行效率。在电气系统中最好选用节能设备，从设 的效果。一般隋况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气 备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外，我们可以利用均衡负 设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而 荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到 达到节能的目的。 节能的目的。比如，在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理 三、结束语 的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电 总之，现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势，有志于发 源的综合利用率与设备的运行效率，从而间接或直接减少电能的损耗。 展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位， （二）电气系统中的节能技术 应当坚持“节能”理念。国家也已经注意制定发展“节能经济”的战略， １．降低电能的传输消耗。电能传输时，因为导线有电阻从而会产生有 制定优惠发展“节能经济”企业的，并积极支持“节能经济”的研 功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的，所以，为了降低电能在线 发。同时，也应看到，我国在“节能技术”领域里的自主创新能力正在 路上的传输消耗，只能降低导线的电阻。事实上，导线的电阻和导线的 快速提高，新的更有效的“节能技术”正在国家的大力支持下研发出来， 截面积之间的关系是成反比关系，而和电导、导线长度成之间成正比关 并被产业化应用。中国电气自动化的企业与单位，应当奋发图强迎接挑 系。即要想降低导线的电阻，就必须从如下几方面着手：首先，选择电 战，使电气自动化技术及其产品为“节能经济”发展战略增辉！ 导率比较小的材质当作导线，从而降低电能在电路上的消耗；其次，缩 参考文献 短导线的长度。从而在布线的时候，让导线尽可能走直路，以免过走的 ［１】周丹，我国工业节能电气自动化的发展现状与趋势［Ｊ］．科技创 弯路太多，以缩短导线的长度；最后，变压器尽可能接近负荷中心，以 新导报，２００８，（１７）． 缩短供电的距离。其四，加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面 ［２】孙柏林，中国自动化与可持续发展一～自动化技术进入“节能 积尽可能大一些，利用降低电阻减少消耗，实现节能的目标。 经济”新时代［Ｊ］．自动化博览，２Ｏ１０，（１）． ２３２ 中国电子商务●２０１３・１７
