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澳门银河娱乐最新网址,电气自动化工程中的节能设计技术浅析
2020-01-11 14:59:10 点击数:2045
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澳门银河娱乐最新网址,电气自动化工程中的节能设计技术浅析

澳门银河娱乐最新网址,当前,由于能源短缺已经成为了一个世界级的问题,这也就使得节能成为一个焦点问题。电力资源同样如此,电能耗费和合理的电力设计已经成为人们普遍关注的问题, 这也就使得自动化工程的节能电气设计逐渐成为了一项重要课题。电力设计是电力工程的核心部分, 如何做到合理并兼顾节能技术的设计,是摆在众多企业面前的一个重要问题。

1 电气自动化工程的节能设计原则

1.1 不断优化供配电系统设计

由于电气自动化系统的正常运行是需要有足够的动力支持的, 因此做好电气自动化系统的供配电设计系统是非常有必要的。在供配电系统的设计中,要求充分考虑到电气设备的负荷容量和对供电可靠性的要求, 还要全面考虑电气设备的用电安全问题,包括线路的安全与设备的运行安全。同时,还要做好电气设备供配电系统的防雷、防静电、防浪涌等设计,以确保供配电系统既能满足电气设备的用电需求, 又符合国家规定的相关安全技术条例,实现电能的合理利用,从而获得一定的节能效益。

1.2 加强电气设备管理

在实际的电气自动化工程系统运行中,很多电气设备并不是一直保持最高功率的运行状态, 很多时候电气设备的运行都低于额定功率,但其所消耗的电能还是一样多,这就造成了大量的电能浪费, 因此我们可以通过加强电气设备管理来提高其运行效率,通过无功补偿、均衡负荷等措施来调节设备的运行状态,达到节能效果。

1.3 设计合理的负荷系数

在电气自动化设计过程中, 应当对负荷系数进行科学合理的设计,从而能够有效地提高设备的利用率以及负荷率。但要在能够满足电气工程的需求基础上进行安全设计, 对一些用电较为特殊的电气设备, 应该根据实际情况进行相应的系数调整,从而达到节能效益。

2 电气自动化的节能设计技术

为了做好电气自动化的节能工作, 我们需要重视采取相应的策略,以收到更好的节能效果。

2.1 变压器的节能设计技术

变压器是电力自动化工程中的重要设备,其主要负责电压、电流以及功率的转换工作。变压器的运行需要消耗掉大量的能源,即使是处于空载运行状态,也会造成大量的能耗。因此,做好变压器的节能设计, 对于电气自动化工程的节能设计具有重要意义。通常情况下,变压器的节能设计主要为以下几点:

(1)选择合理的变压器型材。对于变压器的制备材料应当进行合理的优化组合, 从而有利于实现真正的节能。若是铜片、硅钢片以及绝缘材料的设计不合理,则容易导致不必要的能耗的出现。因此,在确保变压器工作的情况下,应当选择最为合理的制备材料以及运行介质, 在减少电气自动化的工程成本的同时,实现变压器节能。

(2)使用铜材。铜质是一种十分优秀的材料,可以用于为变压器配备的电柜以及电线。其次,通过降低磁密并采用高质量、较薄的冷轧硅钢片,能够有效地降低空载运行过程中变压器的能耗。

(3)优先考虑专门的节能变压器。当前,市场上已经有了专门的节能变压器,例如:s11 以及s10 此类型号,除了具有传统的变压器的优点,也具有十分优良的节能效果。使用节能变压器时,应注意不要出现长期过度运行的情况,否则不仅会导致变压器寿命的减少,也会造成电力资源的浪费。

(4)在厂房或者是大型的写字楼中,变压器作为电力系统中的一个关键部分, 其应被放置在电力消耗的中间地域,与其他的辅助设备位于同一地方,从而有助于管理,并能够减少电缆的长度,从而节约成本以及资源,同时提高供电功率以及质量。

(5)对变压器的容量以及使用的台数进行合理选择。在对变压器的额定容量进行确定时, 应当按照实际所需的电量来确定。若是变压器的容量太小,则会使得变压器长期处于过度运行的状态之下,使其老化速度加快,减少使用寿命;但是若是选用的变压器的容量过大,也会使得其长期处于轻载的状态之下,极大地浪费电力资源以及变压器的使用效率。因此,在进行变压器的选择时,应留出约20%的冗余空间,过多过少都是不可取的。而对于变压器台数的选择, 则应该综合考虑扩容以及可能出现的过度耗损情况,若是使用了过多的变压器的台数,则会造成资源的浪费。若是变压器的使用台数在2 台或是2 台以上,则应采取并联的措施,其不仅能够提高其安全可靠性能,还能够增加电力系统的功率因数,从而真正实现的节能设计。

2.2 提高系统功率因素

一方面,应当采用科学合理的措施,提高系统的自然功率因素。例如,提高用户的负载率,在满足工艺生产的情况下,尽可能地选择极数较少的电动机, 从而提高电气设备的运行效率,达到节约电能的目的。同时,也可以让电动机实现变频自动控制(如图1 所示),从而使电动机在负载较小时,获得较高的功率因素。这些措施都是在不添置任何的补救设备的前提下,降低用电设备的无功功率,从而提高功率因素。此方法并不会增加工业生产的投资,十分经济有效。另一方面,可以使用人工的方法提高系统的功率因素,即人工补偿的方式。提高自然功率因素的措施往往不能满足工业生产用电的需求,因此,还应装设一定的补偿装置,其常用方式为集中补偿与单独就地补偿,应坚持分级补偿以及就地平衡的原则,从而达到减少无用功传输的目的。

2.3 降低高次谐波

谐波往往会对用电设备造成多方面的危害,例如,导致电网的负担加重,可用容量下降;降低设备的利用率以及经济效益;影响继电保护以及自动装置的可靠性、安全性。通常情况下,降低高次谐波的措施主要有:变压器宜使用Δ/y 节接线,从而能够消除3 的整数倍的高次谐波; 增加整流变压器二次侧的相数;采用无谐波污染的绿色变频器;采用无源滤波器或是有源滤波器。通过以上方法可以达到过滤谐波的目的,从而提高电气设备的运行效率,达到节能的目的。

2.4 选择合适的电力电缆

作为输配电系统中不可或缺的部分, 电力电缆占据了电气工程投资成本的较大部分, 尤其是因长期维护电力线路而产生的费用。故而在选择电力电缆的时候应该谨慎为之,通常按照相对经济的电流密度曲线和可以通过的电流强度来选择电力电缆的截面,对于电力电缆材质的选择,主要有铜材和铝材两种。从成本的角度来看,较之铜电缆,铝电缆较为便宜,所以很多电气工程都选择铝电缆,但是从安全和节能的方面,铝电缆虽然较为便宜,但是这两项性能却落后于铜电缆。如果负荷不大,线路连续电流时间也不长,则可以选择铝电缆;而其他情况下,从安全和节能方面考虑的话,推荐铜电缆。

2.5 合理选择节能光源

对于照明光源的选择,应当依照国家的相关规定进行,尽可能地选用高效能的光源, 由于其发光效率是普通的照明灯的数倍,能够达到大量节约电能的目的。而对于卫生间或是上下楼梯间的照明灯,应尽量地选用吸顶灯。对于厂房而言,其优先选用的应是金属卤化物灯,当一个光源无法满足需求时,可采用两种光源或是混合光源,在提高照明的强度的同时,降低能耗。值得注意的是,在选用高压钠灯、金属卤化物灯的同时应配用节能型镇流器,从而减少能耗,节约能源。其次,应按照照明使用功能以及环境影响进行合理设计, 在满足照明要求的前提下,达到节能的目的。

3 结语

总而言之, 自动化节能电气设计工作具有十分重要的意义。在电气工程自动化系统节能设计中,我们需要以相关的原则为指导,并重视采取相应的策略,从多个方面入手,对多种技术的进行合理应用,从而实现节能目标,以促进电气工程的发展,实现社会与经济效益的双赢。

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