探究電氣（qì）自動（dòng）化節能（néng）控製設計

一、電氣自動化的節能設計技術：
    為了做好電氣自動化的節能工作,我（wǒ）們需要重視采取相應的策略,以收到更好的節能效果。結合電氣工程的實際情況,筆者認為可以采取以下策（cè）略。
    1.選擇（zé）合理的變壓器。減少變壓器的型材損耗（hào）,矽（guī）鋼片（piàn）、鋼材（cái）、銅線、絕緣子等,都是變壓器所必須的材（cái）料,如果（guǒ）選擇不合理,往往需要消耗大量的電能。在選（xuǎn）擇的時候,應該以節（jiē）約原則為指導,滿足工作要求的前（qián）提（tí）下,周密合理的（de）選擇材料和（hé）運（yùn）行介質,以節約（yuē）電能和生產成本。對於配電線路和配電櫃,盡量選用銅材並（bìng）采用換位導線措施,以降低變壓器的電能（néng）損耗。在滿足設備運行條件的前提下,盡量選用較薄的矽（guī）鋼片,實現節能的目的。逐漸淘汰落後的高耗（hào）能的變壓器,選擇新型的高效節能的變壓器,減少變壓器的功（gōng）率損耗,合理選擇變壓器的負載（zǎi）率（lǜ）。變壓器經濟運（yùn）行負載率在40%—60%之（zhī）間,在選擇變壓器的時候,盡可（kě）能使負載率設（shè）計在（zài）此區域。在工廠車間或者是智能樓宇,變壓器（qì）要盡量放在電力負荷中心位置,以方便（biàn）管理（lǐ）,減少現場（chǎng）電纜長度,降低線（xiàn）路電能損失,提高電能質量。下麵將以原來的變壓器和新設節能變壓器對比節能效果。T=全年投入運行小時數,按8760小時計算,r=最大負荷年損（sǔn）耗小時數,按照2000小時計算,β=變壓器的負載率,按80%計算。原來的變壓器SJ-1000KVA有功電能損耗為 ΔWT=ΔPoT+ΔPKβ2r(4.9×8760+15×0.82×2000=42924KW.h+19200KW.h=62124KW.h)。新設計節能變壓器S10M—100KVA有（yǒu）功電能（néng）損耗為 WT=ΔPoT+ΔPKβ2r(1.26×8760+9.6×0.82×2000=11040KW.h+12288KW.h=23328KW.h)。每年有功電能損耗（hào）節省(62124KW.h-23328KW.h=38769KW.h)
    2.提高係統功率因素
  一（yī）方麵,采（cǎi）取科學合理的措施,提高係統的（de）自然功率因素,如提高用戶負載率,在滿足工藝生產的前提下,盡量選擇極數較少的電動機,提高電氣設備的運（yùn）行效率,節約電（diàn）能,降低損耗。還可以讓電動機實現變頻自動控製,使電動機（jī）負載較小的時候,獲得較高的功（gōng）率因（yīn）素。這些措施（shī）在不添置（zhì）任（rèn）何補（bǔ）救設備的情況下,降（jiàng）低用電設備的無功功率,從而提高功率因素（sù）。該方法不會增（zēng）加工業生產的投資,是一種經濟有效的電氣自動化節能策略。另一方麵,采用（yòng）人工的方法提（tí）高係統（tǒng）的功率因素,也（yě）就是常說的人工補（bǔ）償的方式。提高自然功率因素的策略往往不能滿足（zú）工業生產用電的（de）需求,還需要裝設補償裝置,常用的方（fāng）式包括集中補償和單獨就地（dì）補償,堅持分級補償和就地（dì）平衡原則,以減少無（wú）用功傳輸（shū）,達到節能的目的。
    3.降低高次諧波。諧波對用電設備往往會造（zào）成多方麵的危害,例如,造（zào）成危險的過電壓、過電流,降低設備的利用率和經濟（jì）效（xiào）益,影（yǐng）響繼電保護和自動裝（zhuāng）置的安（ān）全性和可靠性（xìng）等等。常用的降低高次諧波的策略有:變壓器采用Δ/Y接線,可以消除3的整數倍的高次諧波;增（zēng）加（jiā）整流變壓器二次側（cè）的相數;使用無諧波汙染的（de）綠色變頻器;使用無源濾（lǜ）波器或有源濾波器。采用這些措施能（néng）夠對諧波進行過濾,在電氣自動化設備操作之前可以組織其（qí）它活動,提高電氣設備的運行效率,實現節（jiē）能的目的。
    4.合理選擇電力電纜。在（zài）截麵選擇的時候,根據經濟電流密度的曲線（xiàn）和持續允許的電流進行選擇（zé）。對於電纜材質（zhì）,盡管鋁電纜便宜,但（dàn）安全性和節能效果比較差, 不過銅電纜越粗,比相同截麵鋁（lǚ）電纜要貴重很多。所以,個別截麵（miàn）較粗的電纜可以選用鋁電（diàn）纜（lǎn）,截麵較小的選用銅電纜,成本隻是稍微高些,但能夠取得很好的節能效果。
    5.其它方麵的節能（néng）設計。第一、合理選擇節能（néng）光源。照明光源的（de）選擇,應該按（àn）照國家的相關規定進行,盡可（kě）能達到照明（míng）節能的效果,選用高效能的光源,其發光效率是普（pǔ）通照明燈的好幾倍,能夠大量節約電能。衛生間、上（shàng）下樓梯（tī）間盡可能選用吸頂燈（dēng）,在滿（mǎn）足人們生活需要的前提下,達到節約電能（néng）的（de）目的。廠房優先選用金屬鹵化物燈（dēng）,一個光（guāng）源不能滿足要（yào）求（qiú）的時候,采用兩種光源或混合光（guāng）源,這樣（yàng）能夠提高照明強度,降低能耗。第二、選擇節能（néng）型（xíng）鎮流器。在廠房照明（míng）的（de）時候,應該優先使用低耗與節能的光源電子附件,使用高壓鈉（nà）燈、金屬鹵化物燈的時候（hòu）應該配用節能型鎮流（liú）器,以減（jiǎn）少能耗,節約能源。第三、科學設計照明,進行綠色照明改造。照明的設計應該按（àn）照（zhào）使用功能和環境影響科學合理設計,既滿（mǎn）足照明要求,又符合節能要求。原（yuán）來的照明係統設計存在著缺陷,沒有嚴格按照照明設計規範布置（zhì）,燈具品種多,並非節能燈（dēng）,照明容量已（yǐ）經達到57.93kW,照度不能達到國（guó）家標準。經（jīng）過節能改造設計之後,燈具由原來的369套減少到256套,燈（dēng）具品種由8 種減少到（dào）3種,備件減少（shǎo）,運行成本降低。采用節能新光（guāng）源,延長使（shǐ）用壽命,功率由57.93kW減少到30.13kW,節電率為1— 30.13/57.93=48%。每年（nián）可以節約電費（fèi）57.93kW×10h×365×48%×0.55元（yuán）/kWh=5.579萬元（yuán）,每年可（kě）以節約電費 5.5萬元,隻有（yǒu）原運行費用的一半（bàn）。
 二、結束語：
    總而言之,做好電氣自動化節能設計（jì）工作具有重要的現實（shí）意（yì）義。今後在實際工作中（zhōng）,我們需要以相（xiàng）關的原則為指導,並重視采取相應的策（cè）略,從多個方麵入手,做（zuò）好電氣自動化的節能設計工作,以促進電氣工程的發展（zhǎn）,提高工（gōng）業生產的效益。