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淺談電氣自動(dòng)化的節能設計技術(shù)
隨著(zhù)世界能源的大規模使用及其不合理的浪費，能源的短缺越來(lái)越引起發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注，以下是小編搜集整理的一篇探究電氣自動(dòng)化節能設計技術(shù)的論文范文，歡迎閱讀參考。
摘要：隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)、電氣工程技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，關(guān)于節能方面的設計越來(lái)越重要，節能設計是電氣工程的靈魂，節能設計的合理與否直接影響著(zhù)企業(yè)的財務(wù)開(kāi)銷(xiāo)、經(jīng)濟成本及其生產(chǎn)維護。在此，簡(jiǎn)要地談一下電氣自動(dòng)化的節能設計技術(shù)。
關(guān)鍵詞：變壓器設計;節能設計
一、引言
隨著(zhù)世界能源的大規模使用及其不合理的浪費，能源的短缺越來(lái)越引起發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時(shí)，也開(kāi)始注重電氣自動(dòng)化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶(hù)使用需求，又要兼顧到節能設計。
二、變壓器的節能設計
變壓器是電力自動(dòng)化工程中的重要設備，承擔著(zhù)轉換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶(hù)，當變壓器處于空載運行狀態(tài)時(shí)，低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此，變壓器的節能設計是否合理是整個(gè)電力工程節能設計的關(guān)鍵環(huán)節。
通常，變壓器的節能設計要從下面幾個(gè)環(huán)節來(lái)考慮：
1.減少變壓器的型材損耗。例如，變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線(xiàn)和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構成所必備的材料，這些材料的設計選擇如果不合理，要消耗供電系統的大量電能，若是本著(zhù)厲行節約的理念，在滿(mǎn)足變壓器工作要求的前提下，周密合理地選擇材料和運行介質(zhì)，可為電力工程間接地節約施工成本和節約電能。
2.為降低變壓器的電能損耗，配電線(xiàn)路和配電柜，應盡量選擇銅材并且采用換位導線(xiàn)措施，基于降低變壓器的空載損耗考慮，應降低磁密并應盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片，在滿(mǎn)足設備運行要求的條件下，盡量采用較薄的硅鋼片，達到節能的目的。
3.選用節能方式的變壓器。目前，S11和S10都是為節能的設計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點(diǎn)，還具有高效的節能特性，從生產(chǎn)長(cháng)期運行來(lái)看，節能效果比較顯著(zhù)，可作為節能設計的首選變壓器。同時(shí)，設計時(shí)，要注意選擇合理的變壓器接線(xiàn)方式，合理的接線(xiàn)方式對節能的影響也十分重要，同時(shí)，在變壓器的生產(chǎn)運行期間，不應讓變壓器長(cháng)期過(guò)載運行，使得變壓器處于超溫運行狀態(tài)，這樣不僅加速變壓器的老化，同時(shí)也增加了變壓器的電能損耗。
4.在工廠(chǎng)車(chē)間或大型智能樓宇，由于生產(chǎn)負荷率很大，變壓器按設計規范要求通常都放置在電力負荷的中心位置，盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風(fēng)機、離心機等大的生產(chǎn)負荷放置在一起，這樣便于生產(chǎn)管理，更重要的是可以減少現場(chǎng)電纜的長(cháng)度、減少輸配電線(xiàn)路的事故率，降低線(xiàn)路的電壓降和電能的損失，同時(shí)提高了系統的功率因數和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據生產(chǎn)現場(chǎng)工藝設備的分布和實(shí)際情況來(lái)布局。對于大型的智能高層建筑，為了經(jīng)濟考慮，應盡量放地下層，因為智能高層用電量大的電氣設備多數在低層。
5.選擇適宜的變壓器容量及臺數。
三、提高功率因數
功率因數是電氣運行的重要物理量，它與電氣設備的節能密切相關(guān)。功率因數如果長(cháng)期控制在比較高的水平上，電力系統的無(wú)功功率就會(huì )變大，系統電能的轉化率就會(huì )變高。提高功率因數的方法：一是通過(guò)提高用戶(hù)負載率，例如對于動(dòng)力電氣設備，諸如電動(dòng)機，可以在滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)要求的前提下，盡量選擇極數較少的電動(dòng)機。因為少極數的電機，其起動(dòng)轉矩較大，起動(dòng)過(guò)程中的電流也相對較大，所以電氣設備在最快的時(shí)間內正常運行，效率很高，同時(shí)也節約電能的損耗。此外，可讓電動(dòng)機實(shí)現變頻自動(dòng)控制，使得電機在負載較小時(shí)，獲得較高的功率因數。當用戶(hù)的負載率控制穩定在0.7左右，會(huì )使變壓器的一次側功率因數達到最高。二是在低壓電力系統中裝設自動(dòng)補償的電容柜，來(lái)補償無(wú)功功率。一般來(lái)說(shuō)，其無(wú)功功率的選擇盡量控制在變壓器的20%-30%，這樣使得電力系統穩定，并且節能效果最佳。
四、電力電纜的選擇
電力電纜是輸配電系統的重要組成部分，其線(xiàn)路成本占總的電力工程的投資而言，相對較大，特別是電力線(xiàn)路長(cháng)期投入使用，維護量會(huì )越來(lái)越大，所以電力電纜的選擇應謹慎選擇。電力電纜的截面選擇：通常按照經(jīng)濟電流密度的曲線(xiàn)和持續允許的電流來(lái)進(jìn)行選擇。在一年中負荷最大的使用小時(shí)數相同的情況下，利用前者選擇電力電纜通常比按后者選擇的電纜截面要大一個(gè)等級，這樣對于電纜材料的投資和使用量非常不利。在選擇電纜材質(zhì)時(shí)，因為銅電纜價(jià)格的確比鋁電纜的價(jià)格貴許多，因此不少工程都選購了鋁電纜，其實(shí)從電力電纜的長(cháng)期經(jīng)濟穩定運行的角度來(lái)看，鋁電纜在安全和節能方面是不占據優(yōu)勢的。但是銅電纜越粗，比相同截面的鋁電纜貴重的倍數越大，所以在保證安全的前提下，個(gè)別截面較粗的電纜可以選取鋁電纜，這個(gè)有待于探討，具體情況具體分析，但是較小截面的銅電纜比鋁電纜貴不太多，推薦選擇銅電纜。
五、合理選擇光源
為了達到照明工程的節能設計，其光源的選擇推薦選用高效能的光源，這種高效能的光源的發(fā)光效率是普通照明燈的好幾倍，可以大量的節約電力電能。對于工廠(chǎng)、住宅用的衛生間及其上下樓梯間應盡量選擇節能顯著(zhù)的吸頂燈為宜，雖然這類(lèi)燈具的功率相對較低，但是也可以滿(mǎn)足人們和用戶(hù)生活的需要，所以選擇此類(lèi)燈具會(huì )節約很多的電能。對于圖書(shū)館、閱覽室和超市的貨架處可以選擇緊湊型熒光燈，因為它的光通量較高，光線(xiàn)比較集中，適合這類(lèi)場(chǎng)所和人們生活的實(shí)際需要，且減少了照明工程的投入成本和安裝。
六、小結
綜上分析，電力工程的節能設計的重點(diǎn)是變壓器的選擇、功率因數的保持和控制，以及輸配電線(xiàn)路的節能設計，對于這三方面來(lái)說(shuō)，還有很大的節能空間可挖，需進(jìn)行周密的思考和設計。
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