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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,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、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。
1.电气自动化及节能设计概述
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。近年来,随着“绿色工业革命”的兴起 ,节能成为当前经济建设的重要目标。可以说,先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权,谁将主导未来的全球经济。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,才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。
2.电气自动化的节能设计技术
2.1电气工程的设计
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设计与完成后使用时达到节能的作用。
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。在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言,首先就必须保证导线的绝缘性良好,然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度,以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外,还要做好电气系统的防雷与接地。
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。
2.2电气系统中的节能技术
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积尽可能大一些,利用降低电阻减少消耗,实现节能的目标。
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负荷不平衡。
③无功补偿。在电力系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言,无功功率的直观表现为功率因数偏低,而当功率因数小于0.9时,用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款,因此用户用电的成本也增高,经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡,提高功率因数,从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的,而且能够提高经济效益和社会效益。比如,在受导电抗的作用下,电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零,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行抵消,即Q=QL-QC。
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、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。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。
因此,现在所采用的是模糊投切,其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中,低压的时候投切开关则选择投切复合开关,而高压补偿柜中选真空接触器。
④使用有源滤波器。为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气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,从而达到节能的目的。
3.结束语
总之,现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势,有志于发展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位,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,制定优惠发展“节能经济”企业的政策,并积极支持“节能经济”的研发。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,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战,使电气自动化技术及其产品为“节能经济”发展战略增辉!
【参考文献】
关键词:电气自动化;发电;节能技术;变频调速
中图分类号:TU855文献标识码: A
由于具有在生产中反应速度快、能量综合平衡、临界点稳定工艺等优点在生活中受到广泛的应用。伴随着信息化的更新,工业得到快速发展,对电气自动化技术的要求相对更高。随着科学技术的不断发展,现代社会对电力的需求也是越来越高,针对这一点,这一小节将分析了电气自动化模式在发电中的实际运用优势。
1.电气自动化技术运用到发电中的优点
电气自动化技术主要是针对电能、电力设备、电力技术等3个方面实施改革更新,创造出一种全新的运行模式服务于电力行业。在计算机技术、电子技术、信息技术等逐渐融为一体的趋势中,电气自动化技术对发电的运用变得更加广泛。其中在发电过程中引进电气自动化技术的优势表现为:
①提升效率。发电厂每年向社会输送大量的电能,电力行业是我国社会现代化生产的基础条件。受早期社会技术条件的限制而影响了发电厂生产效率的提升,每年企业生产电能耗损15%-30%左右。引进自动化生产技术后,电力生产效率显著改善,使得电能生产量不断增多。
②自动化技术带来的是一体化操作,发电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机操控的新局面。使用各项自动化模式后,电力企业的生产将成为融合电子、信息、计算机等先进科技的组合,可从多个方面促进发电方案的更新,实现了电能产量的增多以带动生产效益。
③提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗
2. 变频调速对工业电气自动化控制应用极度广泛
变频调速技术近年来在我国得到了突飞猛进的发展,由于变频调速技术在调速范围、调速平滑性、静差度、动态响应、功率因数、智能控制、节约电能等方面具有的优异性能,是目前交流电动机调速所采用的主要方式。因此变频调速对工业电气自动化控制应用非常广泛。
2.1 变频器主要用于交流电动机(异步电动机或同步电动机)转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。
2.2 当然变频调速的节能效果也视其负载决定,在恒功率负载时(即在基频以上工作),转矩大致上与速度成反比。矿井提升机电控系统中有各种保护,如过卷、松绳、制动油过压、脚踏制动、闸瓦保护,超速、低速保护等,提升机在运行中,它们始终监视提升机的安全运行,如有上述不正常的状态,即会发出报警声光信号并紧急制动,以确保提升的安全。
2.3 变频调速技术在矿井提升机电控系统中的减速段的超速保护。在提升机运气的全过程中,减速段的正常与否十分重要,因为它直接关系着提升机最终能否安全停车,为了减少提升事故的发生,必须重视对减速段的超速保护。具体做法如下:在提升容器运行的过程中,PLC对其运行速度进行连续采样,并将其与内部给定的速度之间进行比较,如果采样速度超过了给定速度的10%时,PCC控制系统会自动报警并立即进入安全制动状态,确保提升机在减速段的运行速度符合要求。因此工业自动化有利于变频技术的应用,而变频技术的应用也能推动工业自动化的进程,总而言之,要实现工业自动化的节能,最好的办法就是在系统中采用变频调速技术,变频调速技术的合理使用,一定会使我国工业的现代化发展更符合时代主流,使得我国的工业产业能够更好地履行自己的社会责任,为节能环保贡献出自己的力量。
3.控制好电气自动化中的节能技术
3.1电气系统中的节能技术可使电能的传输消耗降低,由于导线存在着电阻,所以电能在传输过程中,会消耗有功功率,但却保持线路电流的不变。因此,为了使线路上电能的传输消耗降低,就只有将导线的电阻降低。而导线的电阻和导线长度、电导是反比例,而和截面积是正比例关系。所以要想使导线的电阻降低,就要着眼于以下几个方面:一是导线材质的选择必须有较小的电阻率,这样才能降低电路上电能的消耗;二是将导线的长度缩短,在布线时,避免弯路过多;三是为了使供电的距离缩短,应拉近变压器和负荷中心的距离,四是使导线的横截面积加大。因此要选择大一些的导线横截面积,通过电阻的降低,使消耗减少,进而达到节能的目的。
3.2提高功率因数,功率因数是电气运行的重要物理量,它与电气设备的节能密切相关。功率因数如果长期控制在比较高的水平上,电力系统的无功功率就会变大,系统电能的转化率就会变高。提高功率因数的方法:一是通过提高用户负载率,例如对于动力电气设备,诸如电动机,可以在满足工艺生产要求的前提下,尽量选择极数较少的电动机。因为少极数的电机,其起动转矩较大,起动过程中的电流也相对较大,所以电气设备在最快的时间内正常运行,效率很高,同时也节约电能的损耗。此外,可让电动机实现变频自动控制,使得电机在负载较小时,获得较高的功率因数。当用户的负载率控制稳定在0.7左右,会使变压器的一次侧功率因数达到最高。二是在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜,来补偿无功功率。一般来说,其无功功率的选择尽量控制在变压器的20%-30%,这样使得电力系统稳定,并且节能效果最佳。
3.3合理选择变压器,变压器的选择关系到节能是否有效,因此,必须要合理慎重选择变压器。选择的宗旨是:减少功率的损耗,以达到节能效果;采用单相自动补偿设备、三相四线制保持电流负荷的平衡,减少变压器的损耗。合理选择变压器,就可以在一定程度上起到节能效果。
4.结语
由此可见,电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化更好的发展。只有充分利用电气自动化技术在各方面的应用。同时电气系统也随着社会的发展在不断的进步,而对于电气自动化中的节能技术而言也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果,而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好,并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献:
[1] 卞正岗.从自动化测控系统看网络技术的发展.测控技术,2006,25(5)
[2]马良河,杨洁浩,叶建强.交流电机变频调速性能试验系统的研究[J].电机与控制应用,2010(01):79-81.
由于人们生活层次的提升,对于电量的需求也提出了越来越多的需求,不管是在企业的生产中,还是日常的生活电气设备当中,都与电能具有不可分割的密切联系。从当前来看,在供应上来看,电能的形势越来越严峻,假如不能很好的解决,就会使得在供电和输电方面呈现出瘫痪的现象,使得人们不能正常的生产和生活,而让企业和人们处在电能危机的混乱当中。因此,要促进电能利用率的提升、设备的提升和发展、能源消耗的降低,就必须使得当前电能严峻的形势危机得以缓解,电能的成本减少,从而使得电气自动化技术得以提升,保证其可以更好的为人民和企业生产、生活服务。
2电气自动化节能设计应遵循的原则
2.1将确保居民的日常用电正常作为前提基础
在电气自动化节能设计的过程中,首先应该确保的是居民的日常用电正常,以及工业中的生产正常,使得电气自动化的节能不是在影响人们的正常生活、生产的前提下进行的,例如,要确保人们的用电舒适;确保日常照明、电器的运行;确保工业生产、加个和销售能够正常进行。
2.2坚持安全性原则
在电气自动化节能设计的过程中,不要仅仅将节能作为关注的集中点,同时更应该将安全性作为重中之重,只有在确保安全的基础上,才能确保电气相关设备设施能够安全顺利的运行,从而顺利的完成所要实现的目标。
2.3确保节能技术和设备的先进性
当前科学技术发展的速度非常的惊人,新的节能技术和设施也不断的获得提升和创新,所以在对电气自动化节能设计的过程中,一定要对新的技术运用十分的关注,时刻关注最新技术的发展,从而运用最先进的技术和设备保障设计的先进性,从而有效提升节能的效果。
2.4需要促进经济效益的提升
电气自动化节能设计安排应该结合现实生活中的实际状况来进行,尽可能的不要单纯的想减少电气耗能而在设计电气自动化节能时加大成本,从而使其可以在一个比较合理的资金范围内对设备进行改进,切实使节能经济效益得以提升。
2.5确保环境得以优化
电气自动化节能实施的目标是要提升对能源的使用效率,使企业的综合效益在实施电气工程节能设计技术时得以提升。因此,应该在节能设计时尽可能的挑选经济实用性强、先进、安全的合适的材料,进而确保电器产品严重老化,如果想做报废处理的电气设备,一定要特别控制好电器污染,确保环境不被污染,同时可以对能源进行循环使用。
2.6促进发展的可持续性
在当前资源节约型和环保型社会构建的过程中,电气自动化节能技术想要与我国的节能减排要求相符合,就要在能源的减排、节省以及消耗上合理的进行规划和安排,从长远的角度确保战略发展的可持续实施。
3电气自动化节能设计应采取的对策
3.1减少电网损伤和能源消耗
电气自动化节能设计中最重要的目的是要减少对电网的损伤,使能源消耗降低。在实际的电力系统传输过程中,减少电能消耗最为直接的方式就是要减少电阻,同时这也会使得功率损耗降低。整体来看,假如在电力系统当中电导率很小,那么在电能源的消耗上就相应的很小,因此选择导向材料是减少能源消耗的重要影响因素。但是如果导线的长度很长的话,所消耗的电能也会相应的越多。同样如果将导线的宽度增加也会减少电阻,实现电能源耗费较少的目的。所以,结合供电的理论,要减少供电的长度就能够使得能源的消耗减少。
3.2慎重合理的选择变压器
电气自动化节能是否可以有效的减少耗能与选择的变压器纸卷具有直接的联系,因此在对变压器进行选择时一定要慎重合理,从以下方面角度加以考虑:第一,要可以使功率耗能减少、节能;第二,要能够应用三相四线和单相自动补偿的设备确保电流负荷的平衡,使变压器耗能减少。在变压器的选择上的合理科学,对于节能具有一定的效果。
3.3降低变压器耗电量,提升工作效率
减少变压器中输电耗能可以促进工作效率的提升,这是对设备进行无功补偿的功效。这是电力系统里十分重要的影响要素,对电力的质量以及节能都起到了十分重要的作用。所以,可以将无功补偿设备应用到电气自动化节能设计当中,同时注意仔细选择,以避免由此而带来的不良影响。在选择无功补偿设备时我们首先要考虑设备的具体参数,比如电压的容量和负荷。其次,要把实际的电网运行状况作为重要的依据进行参考,以便可以更为全面的对补偿线路有所了解。如果线路负荷较小就选用静态补偿装置,反之则选用动态补偿装置。第三,将过去的投切方式进行转变,选用那些具有准确度较高的系数和适用范围较为广泛的投切方式对其进行有效的补偿。第四,就地安装无功补偿设备,使补偿的效率得以提升,电能源损耗减少。
3.4将源滤波器应用到电器节能化设计当中
将源滤波器应用到电器节能化设计当中能够很好的使谐波带来的危害得以避免,抑制谐波。因为谐波的存在能够极大的降低设备的可用性,并对设备质量产生影响,造成较多的电能消耗。但是因为电网上频繁出现的谐波使得电网的电压也随之改变,造成操作出现失误的问题,而影响电气设备的正常运行,使电动机的使用时间缩短,并干扰其他的设备工作。另外,有源滤波器具有动作比较迅速、滤波比较彻底的优点可以保证电气设备运行安全,电力系统供电稳定,同时对系统中的相关设备予以保护。尽管在价位上和无源滤波器相比较高,然而滤波过程却更为彻底,使得造成的危害得以避免。
3.5增强照明设计中的节能意识
要增强电气自动化节能技术中的节能意识,尤其是在照明设计环境当中的意识培养。要全面综合的老路设计的经济、节能和适用性。在很多的公共场合当中,都应用了高效光源其趋势越来越明显。和普通的照明相比,高效光源具有更为明亮的照明效果,且适用范围上也更为广泛,耐用性也较强,能够充分的发挥节能技术。
3.6将电气自动化节能技术与光伏设备进行有效结合
从当前我国光伏产业的发展现状来看,不论是在品牌、技术,还是产业上,光伏设备在世界范围内都具有十分巨大的竞争优势,其制造业发展的前景也非常的喜人。随着科技水平的不断提升,技术的创新发展,在对光伏技术进行研发和生产过程中实现了多次的突破。因此,将光伏设备与电气自动化节能技术进行有效结合,在当前倡导能源节约的社会背景下,可以很好的确保节能环保效率的提升,而在技术上以及行业地位上都得到跨越式发展。在对环保节能的标准上来看,光伏产业不仅要求越来越高,发展也是取得了更好的发展,且构建了一个相对完善的系统,所以讲电气自动化技术和光伏技术相结合,可以有效的实现节能的目标,促进电力系统的高质提升。
4结束语
关键词:电气自动化;节能设计技术;变压器;无功补偿;有源滤波器
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.057
目前电气自动化的节能设计技术还处于不断发展的阶段,对于电气自动化系统而言,为了实现节能的目的,在整个设计过程中,必须确保电力系统在供电过程中设备安全、安装可靠,不断优化配电设计,只有这样才能保证电能得到科学合理的利用。另外,电气自动化系统的运行效率要不断提高,从而使电能的直接或间接损耗逐渐降低。电气自动化的节能设计技术能够为企业带来良好的经济效益和社会效益,因此,电力企业应该给予高度关注。
1 电气自动化及节能设计概述
随着信息技术的不断完善,电气自动化作为电气信息领域的新兴学科,受到了人们的广泛关注,也与人们的日常生活和工作息息相关。电气自动化系统不仅能够提高电力系统的工作效率,还在运行成本、劳动生产率以及改善工作条件等方面发挥着非常关键的作用。近年来,绿色工业革命逐渐兴起,当前经济建设最重要的目标便是节能减排。而先进的自动化技术成为了推动各行各业节能减排的有效手段。随着全球化的不断发展,只有掌握节能的高新技术产业的主导权,才能在未来竞争激烈的全球经济中占有一席之地,才有权利去主导未来的全球经济。对于电气自动化系统而言,不断扩大的城市电网,不断增容的电力系统,是其必须运用大量的变频器和整流器等,而这些会导致其产生大量的谐波,对电网造成极大的威胁。为了消除谐波,并达到节能的效果,电气自动化需要从变压器、无功补偿、有源滤波器等方面进行考虑,从而使电气系统在运行过程中实现节能的目标。
2 电气自动化的节能设计技术
2.1 减少电能的传输损耗
通常情况下电能在传输的过程中都会产生一定的损耗,原因是导线上有电阻存在,会产生有功功率损耗。但是,线路上的电流是一定的,不能改变,能够改变的只有导线上的电阻,为了使电能在线路上的传输损耗减少,降低导线的电阻是最有效的方式。大家都知道,导线电阻的大小与导线的截面积、电导、长度有关,且与导线的截面积成反比,与电导、长度成正比。因此,要想改变导线的电阻,需要从这几个方面入手:一是在选择导线的时候应该电导率相对较小的材质,从而有效减少了电能的传输损耗;二是在进行电网设计时,布线的过程中要尽量让导线走直路,防止弯路过多,从而有效减少了导线的长度,减少电能在电路上的损失;三是变压器位置的选择要接近负荷中心,旨在减少供电距离;四是如果各方面的条件允许,尽可能的增大导线的横截面积,有效减少了导线的电阻,从而减少了电能的传输损耗,实现节能的目的。
2.2 变压器的选择
在进行变压器的选择时首先要选用节能型的变压器,从而有效降低变压器的有功功率损耗;其次为了保持三相电的电流平衡,降低本体损耗,应该采取一些必要的手段和措施,例如将单相用电器分接在三相电源上、三相四线制供电等,从而有效保证了负荷的平衡。
2.3 无功补偿
对于电气自动化系统而言,在供配电设备中无功功率占有很大的比重,增加了线路损耗的同时也对电网的电压造成不利影响,从而降低了电能质量,对电网的经济运行也产生了极大的影响。因此,选用恰当的无功补偿装置是非常有必要的,可以有效减少损耗,为提高经济效益和社会效益发挥了关键性的作用。首先在使用电容器补偿时,在确定电容器容量过程中应该将目标功率因数、配电电压的容量、负荷等考虑其中;其次为了使补偿效果达到最佳,应该采用模糊投切方式,与传统补偿方式相比,模糊投切方式具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等优势,就目前而言补偿效果是最佳的;另外要将无功功率作为投切参数物理量,从而有效避免出现投切振荡、无功倒送等情况。此外,无功补偿设备在安装的过程中最好实行就地原则,就地安装,就地补偿,减少线路上的无功传输,实现节能的目的。
2.4 有源滤波器的使用
有源滤波器的使用能够有效的将谐波消除,防止出现与电网联结电气设备的误动作。产生误动作的主要原因是逐渐增加的电气设备数量,导致大量的谐波出现,而这些谐波电流会产生与基波电压重叠的电压,造成电压的畸变,导致电气设备误动作的产生。总之,有源滤波器的动态性能非常优异,且具有反应灵敏、功率范围广等优点,对于无功功率的补偿有极大的作用。通常情况下,有源滤波器对谐波起到过滤的作用,有效防止电气设备误动作的产生,提高了电气设备的运行效率,优化了电气自动化的节能效果。
2.5 其他节能设计技术
对于电气自动化系统而言,除了变压器、无功补偿及有源滤波器等节能技术以外,采用高效光源等其他形式也能够达到节能的效果,高效光源的光色好、发光率高、显色性能良好,如果应用到电气自动化系统中,能够从根本上实现能源的节约。目前,我国电气自动化的节能设计技术还处于不断发展的阶段,需要对其进行不断的分析和研究,只有这样才能进一步促进电气节能高新技术的发展。
3 总结
随着社会的不断进步和电力技术的飞速发展,电气自动化的节能设计技术得到了人们的广泛关注,也取得了显著的进步。就目前而言,电气自动化的节能技术还需要不断的研究和完善,我们应该不断的优化配电设计,科学合理的利用电力资源,提高电气自动化系统运行效率的同时达到节能的目的。
参考文献:
[1]张明思,陆捷.简析电气自动化的节能设计技术[J].装备制造技术,2015,(02):222-223.
关键字:电气自动化;节能设计;技术
Abstract: with the rapid development of economy, people's living level increases, people demand more and more, especially for electric power demand. This article from the power supply energy, electrical lighting system energy and electrical equipment system energy conservation from three aspects of electrical energy-saving automation technology to do the related discussion.
Keywords: electric automation technology; energy-saving design
[中图分类号] TM92[文献标识码]A[文章编号]
一、供配电节能
(一)变压器节能
在配电系统中,变压器是其基本设备,重要性显而易见。变压器在配电系统中的损耗量是总耗量的百分之六左右。变压器的重要成分有两种,一种是铁耗能,另一种是铜耗能。一般情况下,组要选择相应的变压器的运行参数以及台数,要减少不必要的电能损耗。
(二)降低线电阻损耗
降低线路损耗最关键的一点是要合理选择线路的路径。导线的长度要控制在一定范围内,因此线路不能太长,直线为最佳选择。
导线的截面积也是需要合理选择的。因为导线的截面积对于电流的大小、经济条件都有一定的影响。如果电路的线路比较长,就需要把导线的截面积加大,前提是要保证电流的正常使用。
电气用房的位置也是降低线路损坏的关键所在。
(三)提高供电系统功率因素
此项工作的实施其实质是减少线路的无功损耗量,因此达到节能的目的。对于用电设备来说,只要减少其无功损耗就具备了提高用电设备功率的条件。基于这样的情况,在电气自动化设计中,就要避免使用功率因素比较高的电气设备。比如,可以使用“静电容无功补偿技术”,这项技术的实质是用电容器产生的一部分无功电流与负载设备的滞后无功电流相互抵消的过程,以此达到电气自动化节能的目的。
(四)平衡三相电负荷
在电气自动化中,此三相电不平衡现象的发生是非常普遍的。这种现象所带来的后果是比较严重的,它不仅对线路上的一级变压器造成铜损的情况,还对上面铁损也造成同样的影响,因此平衡三相电负荷的作用是非常重要的。因为平衡三相电负荷的实施,可以保证三相电之间的电流值保持平衡,铜损和铁损的数量也会减少很多,这样一来供电质量就有了保证,而且对其电能的节约也有相对的促进作用。
二、电气照明系统节能
(一)对自然光照明进行充分利用
对于照明亮化工程来说,其中最关键的一个问题就是要科学利用自然光。所谓自然光,它最大的特点就是不需要资金成本,因为它是大自然直接给予人类的礼物,比如太阳光等。对自然光进行充分利用对电气自动化节能来说是非常重要的。关于这项措施的实施,首先要制定科学的照明标准,也就是要确定科学的采光方式,把人工光源与自然光源合理的组合起来,其实这在一定程度上也保护了环境。在白天,一般要使用自然光照明,这样能够获得比较稳定的照明效果,大量能源也就这样节约下来;在冬天,由于天气比较寒冷,利用太阳光等自然光源可以提升室内的温度。
(二)制定科学合理的照明方(绿色照明)
绿色照明在一般情况下都很低采用发光率比较高、光色比较好并且高效节能的一种新光源。我们在生活中经常用的电光源有白炽灯和气体放电灯两种。白炽灯有普通照明白炽灯以及卤钨灯,气体放电灯又包括荧光灯等,总的来说,种类是非常多的。每一种类型的光源的性能参数必然不同。但是在通常情况下,高效节能照明的主体还是电光源来体现出来的。所以,选择正确的电光源,对于绿色照明来说是至关重要的。
(三)合理使用节能灯
在过去,人类使用的灯具都是耗能比较大并且损耗比较快的,这样的灯具不仅浪费材料,对于环保来说也是不利的。因此,使用合理的节能灯是迫在眉睫的。在现价段,节能灯已经得到广泛的利用。节能灯是城市照明发展的一个有效途径,对于节能低碳环保来说,也是必要条件。节能灯与传统灯的最大区别在于:节能灯的节能具有高效性,使用的寿命比较长,不仅环保,其安全系数也是非常高的。
三、电气设备系统节能
(一)电动机节能
电动机节能对于电气自动化节能来说是一项十分重要的节能技术。我们所说的利用高效率的电机,其目的就是提高电动机的工作效率。具有高效率的电动机与普通电动机最大的区别在于平均功率因素。高效率的电动机的平均功率因素比普通电机的要高 7%~9%,其总损耗也减少20%~30%。基于这样的情况,所以要尽量的使用高效率的电动机,在短时间内来看,虽然要花费大量的资金,但是我们应该用长远的眼光来看,高效率的电动机是能够节省大量的电力资源的。
(二)软启动器节能
使用软启动器要注意其合理性与科学性,软启动器的使用可以实现平稳启动、转速与负载的拼配等,对于电气自动化节能来说,是能够节能大量的电能的。
四、结束语
综上所述,电气自动化节能是低碳环保理念的一项重要任务之一。希望本文提出的电气自动化节能技术能够对相关工作者有一定的帮助,全面节省无谓的能源消耗,实现环保低碳。
参考文献:
[1]张亚鲁,黄知超,范兴明,杜亚鹏.基于PSCAD的电力无功补偿策略研究[J]. 电气自动化.2011(01)
[2]张耀先,张丽泉.电能质量问题综述及开发区内电压暂降治理项目简介[J]. 天津科技.2009(03)
关键词:电气;自动化;节能设计;技术
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一、电气自动化节能设计技术简述
近年来,电气自动化(Electrical Automation)在电气信息领域异军突起,对人们的日常生活产生了重大影响。电气自动化因其具有降低运行成本,改善工作条件,提高工作效率等多方的优势,被广泛地应用于工农业以及国防领域等生活中各个行业,是我国经济建设与发展中的重要角色。随着“绿色、环保、节能”的理念被引入到工业领域以来,节能减排被推上我国经济建设的日程,而电气自动化节能设计技术作为一种先进有效的技术,在我国节能减排事业中发挥着重要的作用。就全球经济的发展趋势而言,只有掌握了高新节能的技术主导权,才能在竞争日趋激烈的全球经济市场中获得胜利。就电气自动化系统而言,城市电网的规模急剧扩大,人们的用电需求激增,电力增容的速度加快。在将来的电力市场中,各种先进的变频器与整流器之类的电力控制设备会不断涌现,同时会产生大量的谐波,不但会给供电与用电设备带来巨大的危害,同时还会改变电网频率,加重电网负担,使电网的可用容量急剧降低,从而使电网的品质大幅下降。为有效地消除谐波,避免谐波危害,在电气自动化设计中,就要从节能的视角出发,在电气自动化设计中要加强变压器、无功补偿以及有源滤波器等运用层面的考虑,使电力损耗有效降低,从而达到电气自动化节能设计的目的。使电气自动化系统在其运行中发挥出最大的节能效果。
二、电气自动化节能设计技术分析
(一)电气工程中的节能设计技术分析
优化电气设备的设计与安装是实现电气工程节能目标的有效措施。为了实现电气工程的节能目标,优化配电设计必不可少。电力系统主要功能就是为整个系统的用电设备提供一个动力,因此电力系统的适用性是整个配电设计过程中需要优先考虑的因素。这就要求用电设备可靠性高且满足负荷容量的要求。同时,在对电力系统进行配电设计时,还要着重考虑电气系统的安全性。这就要求导线的具备良好的绝缘性能、动态稳定的裕度以及良好的热稳定能力与负荷能力,且在布线过程中,要控制好各导线之间的绝缘距离,保障配电与用电设备在电气系统运行中的安全。此外,电气系统的防雷与接地也是配电设计时必须要考虑的因素。
(二)电气系统中的节能设计技术分析
1.优选变压器。在电气自动化节能设计过程中,选择最适合的变压器,不仅能够有效的进行升压降压,满足不同用电群体的需求,而且还能够使输电过程中的损失得以有效地降低,达到节能的目的。因此在进行设计时,要保证选取的变压器能够满足以下两个条件:(1)优先选取节能环保型的变压器,从而使其有功功率的消耗最大限度的降低。(2)选取变压器时要以“降低变压器自身消耗”为原则,采取有力的措施,例如,利用单相自动补偿设备或采用合理的供电方式(如三相四线制等),使负荷的不平衡现象有效的减少,从而确保三相电电流能够保持平衡。
2.无功补偿。(1)无功功率的危害。在整个电网中,供电设备与配电设备中的大部分容量多被无功功率占有,不仅降低了供配电设备的供电能力,而且无功功率在电网中流动还会造成线路的电能损耗与电压损失的增加,导致电网中电压急剧下降,严重降低了电网的质量,阻碍着电网的经济高效运行。对用户来说,功率因数普遍偏低是无功功率的最直接的表现形式,如果功率因数低于最低标准值(一般为0.9)时,那么供电部门就会向用户征收相应的罚款,这就使用户的用电成本大幅提高,直接降低了电网的经济效益。(2)无功补偿的作用。若在电气自动化设计中选用合适的无功补偿设备,可大大提高功率因数,达到无功就地平衡,从而使电力系统的电压保持稳定,大幅提升电能质量,利于实现电气自动化节能设计的目的,而且还兼顾了社会与经济效益。例如,发电机在受到电抗的影响下,所发出的交流电压与电流的相位角不可能为零,这就造成了用电设备不能完全吸收所发出的电能,没有被吸收的部分电能就会在用电设备与发电机之间往返流动,而不能被释放出来。这时就可利用电容器产生超前无功的原理,对这部分无功率电能进行抵消与补偿。(3)无功补偿的注意事项。在电力系统的无功补偿过程中,对于所选用的无功补偿设备要满足以下要求:第一,电容器的投切物理量(如无功功率与电流、功率参数等)中,投切参数的物理量应选择无功功率比较适合,这样就可以有效地避免无功倒送、投切震荡以及过补偿等不良现象的产生。第二,在选用电容器对电力系统进行无功补偿时,要在计算自然功率因数、配电电压的负荷及其容量、目标功率因数以及三相电压的平衡度等参数的基础上,确定电容器的容量。此外,若在电容器的补偿过程中,有谐波产生,需要及时采取相应的措施,如通过串联特定量的电抗器的方式,对线路上的谐波进行滤除处理,降低谐波的危害。
3.电能传输消耗的降低。在电力系统传输电能的过程中,由于导线中存在着电阻,就极易造成有功功率损耗。然而,线路中的电流不会发生改变,因此唯有采取降低导线中的电阻的方式,才能使线路上的电能传输消耗得以有效地降低。通常情况下,导线的截面积越小,导线中的电阻就会越大;而导线的长度越长,相应的电阻就会越大,因此若要使导线中的电阻得到有效降低,就必须综合考虑导线的电导率、长度与截面积等因素。(1)适当缩短导线的长度,且在布线时,避免导线走太多弯路。(2)优选电导率较小的导线,有效降低电能消耗。(3)适当增大导线截面积,且适当地缩短供电的距离,使变压器尽量接近负荷中心,从而有效降低导线电阻,达到节能的目标。
4.有源滤波器的使用。消除谐波最有效的方法即是采取有源滤波器,从而尽可能地避免电气设备发生误动作。电气设备的数量增加就会产生更多的谐波,从而引起电压与波形的畸变(如图一所示),造成电气设备误动作的产生。而有源滤波器的运用,可以有效扩大功率范围,提升无功补偿的效果,提升电气设备的运行效率,实现节能目标。
图一含5次与7次谐波的畸变波形
电气自动化系统会随着经济的进步而不断完善,先进的电气自动化节能设计技术是促进我国电力事业以及经济发展的有效保证。因此,在电力系统的设计中,必须要站在能源节约的角度,优化配电设计,使电气系统的运行效率得以有效的提高,最大限度地降低对环境的损害以及能源消耗,使我国电力事业走上可持续发展的道路。
参考文献:
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关键词:电气自动化 节能设计 变压器 功率因数
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0144-01
伴随着新时代到来的是能源的大量消耗,以及不合理的浪费,能源短缺已经成为一个世界级的问题。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,在追求各种生活场所、住宅楼办公楼舒适办公的个性化服务的同时,对于电气自动化工程的节能设计,也开始了研究。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一个重要问题。本文从变压器的节能设计、功率因数的管控以及输配电线路的电力电缆合理选择等方面,论述了电气自动化工程中的节能设计技术。
1 变压器的节能设计技术
作为电力自动化工程中的重要设备,变压器负责电压、电流和功率的转换工作,它需要消耗大量的能源,即使是空载运行状态,变压器的运行也会造成低压系统的大量能耗。所以如何做好变压器的节能设计,是电气自动化工程节能设计的首要关键问题。一般来说,变压器的节能设计主要涉及以下几个方面:
(1)避免变压器型材带来的大量能耗。变压器的制备材料需要优化设计组合在一起才能真正实现节能,硅钢片、铜片以及绝缘材料等如果设计不合理的话,就会造成很多不必要的能耗。应该秉承节约的理念,满足变压器工作的前提下,选择最为合理的材料和运行介质,既能减少电气自动化工程的成本,又能实现变压器节能的目的。
(2)铜材是一种优秀的材料,为变压器配备的电柜和电线可以采用铜质材料,并用换位导线措施。降低磁密并采用高质量、较薄的冷轧硅钢片,可以有效降低空载运行时变压器的能耗,实现节能的目标。
(3)现在市场上已经出现了专门为节能设计的变压器,在电器工程中应该优先考虑这样的变压器。比如S11和S10等型号,它们除了具备传统变压器的有点,从长远看也具有很好的节能效果。有了节能变压器,其之间的接线方式也很重要,除此之外应该杜绝变压器长期过度运行的现象出现,这样不仅会过度磨损变压器,而且也会消耗更多的电力资源。
(4)在工厂或者大型写字楼等建筑中,作为电力系统的关键部分,变压器应该被放置在电力消耗的中间位置,和其他的辅助设备放在一起,不仅便于管理,还能减少电缆的长度,节约成本和资源,降低电压降和多长电缆造成的能耗,提高供电功率和质量。
(5)合理选择变压器的容量和使用台数。所选变压器的额定容量应该根据实际所需电量来确定。如果变压器的容量太小,会让变压器长期处于过度运行状态,加速其老化,减少使用寿命;但是如果所选变压器的容量太大的话,也会使其长期处于轻载状态,过低功率会极度浪费电力资源和变压器使用效率。综合考虑,在选择变压器的时候应该留出大约百分之二十的冗余空间,过多过少都不可取。关于变压器台数的选择,应综合考虑扩容和可能出现的过度耗损情况,不能用过多的变压器台数,那是一种资源浪费。如果使用的变压器台数在2台或者2台以上的话,应该采取并联措施,这样不仅可以提高其安全可靠性能,还能增加电力系统的功率因数,实现真正的节能设计。
2 功率因数的管控措施
功率因数是和电气设备节能紧紧相关的一个物理量,提高功率因数,也会提高电力系统的无功功率,进而提高系统电能的转化效率。提高功率因数的方法一般有以下几点:一是对用户的负载率进行提高处理。比如可以在满足需要的前提下,选择极数少的电动机。少极数的电动机在转动的时候,具有比较大的转矩,产生的电流也大,能够用最短的时间进行正常的运行,提高效率,减少能耗,实现节能的目的。当然变频自动控制也可以实现较高功率因数的获取。二是在低压动力系统中安置具有自动补偿无功功率的电容柜,所补偿无功功率的额度一般选择为变压器的三分之一左右,这样既可以维护电力系统稳定,也可以实现节能。
3 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。只是截面越粗,铜电缆比铝电缆要贵重很多,因此这种情况下可以选择铝电缆,而其他情况下,从安全和节能方面考虑的话,推荐铜电缆。
4 结语
综上所述,电气工程的节能设计已经成为当下普遍关注的热点问题,相关部门和单位应该从变压器的选择、功率因数的管控以及输配电线路中电力电缆的节能设计等方面,来做好节能设计,尽可能减少能耗。通过选取合适的变压器,变压器之间的优化组合,处理好功率因数和无功功率之间的关系,按照实际线路需要,选择合适的电力电缆等等方面的优化设计,相信电气自动化工程的节能设计将不再是空谈。
参考文献
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[2]张崇兰.节能技术在电气自动化中的应用研究[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2012,29(3):211-211.
关键词: 电气工程设计; 安全供电; 节能技术探讨
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
伴随着国家经济的快速发展,人们的环保节能意识也不断的加大。水库是我国国民经济的重要基础设施, 但有些水库大部分防洪标准偏低、电气化程度低,设备陈旧,对能源造成了很多不必要的浪费。而节约能源是我国的一项基本国策,电气设计必须贯彻的技术政策,为了能给水库工程带来良好的社会效益和经济效益就必须做好能源的节约。①用电量较小。水库中一般无高层建筑,作为水库中重要负荷的闸门启闭机起动不频繁。②可靠性要求较高。水库往往发挥着防洪、工业及城市供水以及发电等重要社会功能,对供电的可靠安全性要求很高。③用电点位置分散。我们需要针对水库中各个负荷点的用电特点,因地制宜地采用节能型式。
2 电气工程设计原则
2.1 优化供配电设计,促进电能合理利用
在做水库工程电气设计时首先考虑的是适用性,就是要能为水工设备的运行提供必要的动力; 为在水库建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;确保供电、配电与用电设备的安全运行;有可靠的防雷装置;防雷击技术措施;在水库特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足水库电气工程的实用性和安全性的基础上,利用先进的技术,优化供配电设计,促进电能合理利用。
2.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗
在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
2.3 合理调整负荷,选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率
在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。
3 安全供电与节能降耗
采用新技术、确保设备安全可靠、降低制水及兼顾投资成本、保证出水水质是业主和设计的共同目标。设计中选用进口真空断路器;选无谐波电压型变频调速装置,对配水泵机组调速,以节能降耗;对10kV 定速电机,采用电容器就地补偿装置,与电机同投入、同切除,以减小电机回路的无功损耗;对直流操作系统采用免维护直流屏;选用节能型变压器及性能价格比优的低压配电控制元件;室内照明采用节能型灯具,照明采用太阳能路灯,在追求绿色照明、节能环保上先行一步,每年可节省1.32 万度照明用电。
3.1 电压等级选择
(1)水库的高压配电电压宜采用10kV,低压配电宜采用220~380V。
(2)用电单位的供电电压,应根据期计算容量、供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划及当地公用电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定。
(3)当小负荷用电是接当地低压电网。当水库的计算容量为200kVA 或用电设备单台功率大于250kW;当供电距离大于250m,计算负荷大于100kVA 的用户,宜采用高压供电。
3.2 供配电系统设计
(1)设计供配电系统时应简单可靠,配电级别不宜过多。
(2)应根据用电负荷的容量及分布,使变压器深入负荷中心,以缩短低压供电半径,降低电能损耗,节约有色金属,减少电压损失,提高供电质量。
(3)10kV 配电系统应简单灵活,有较大的适应性。根据负荷等级、容量、分布及线路走向等情况设计,配电系统宜以环式为主,也可采用放射式或树干式。
3.3 变压器的选择
(1)减少变压器的有功功率损耗
在设计选择变压器时应选用节能型的,如高导硅钢片;绕组采用优质铜导线,增加导线截面积;采用先进的硅钢片剪切工艺,改进铁芯叠片方式。像S10、SC10 及AMDT 等型油浸变压器或干式变压器。
(2)三相电源分相单独供电时,会使流过的三相电的电流产生不平衡,这种不平衡的状态会引起电网的失调、中线电位升高及变压器本体损耗增加,三相不平衡越大,损耗增加越大,减少负荷不平衡的方法有:
①将单相用电设备均匀的分接在三相电源上,最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不宜小于平均值的85%;
②220V 照明负荷的线路电流小于等于30A 时,采用单相供电,大于30A 时采用三相四线制供电;
③单相自动补偿设备。
3.4 减少电能在线路传输上的损耗
由于电路上存在电阻,电流流过时,就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/S,即线路电阻与电导P 成正比,与线路截面S 成反比,与线路长度L 成正比。在水库工程中线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起设计重视。减少线路的损耗应从以下几方面入手。
(1)应选用电导率比较小的材质做导线。
(2)减小导线长度。①线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;②低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;③变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离。
(3)增大导线截面。为了水库的美观,配电室到溢洪闸、大坝照明往往需要很长的埋地电缆。对于这种比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再增大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m 为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m 的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。
3.5 提高自然功率因数是节能的一个重要环节
供配电系统未投入无功补偿装置时的有功功率与是在功率的比值称为自然功率因数。供配电系统中的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,通电后都会产生滞后的无功,需要从系统中引入超前的无功相抵消,这样超前的无功功率就从供配电系统的高、低压线路传输到用电设备,在传输过程产生的有功损耗减少。提高功率因数就可以在负荷的有功功率保持不变的条件下,减少负荷的无功功率和负荷电流从而达到降低线损的目的。
3.5.1 选用高功率因数高的用电设备
可采用功率因数较高的同步电动机;荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器。
3.5.2 采用电容器就地补偿
由于受导电抗的作用,电机发出的交流电流与交流电压的相位角不再为零,即电机发出的电能不能完全被用电气吸收,只有一部分吸收后转变为有用功,而相当一部分电能形式与电机之间往返变换而释放不出来。采用电容器补偿,因为电容器产生的是超前的无功,两者可以相互抵消,即Q=QL-QC,因此无功补偿,可以提高功率因数,因而也减少了无功需求量。无功补偿装置应就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目的。
3.6 照明部分的节能
由于水库往往是风景区,有景观照明要求。水库中照明的面积大,供电负荷高,现在倡导绿色照明。绿色照明是节能、环保、有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的照明。照明节能潜力巨大,节能环节从下面几个方面入手。
3.6.1 光源节能
采用高效光源。白炽灯过去用的最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。
3.6.2 充分利用自然光
建筑物内尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照都标准检测现场照度,进行灯光自动调节。
关键词:电气工程自动化控制;智能化技术;作用
中图分类号:TM76 文献标识码:A
电气工程的自动化控制对电气工程的运行具有重要的决定性意义,能够提升电气工程的工作效率。
一、智能化技术在电气工程自动化控制中应用的理论基础
电气工程自动化控制中智能化技术的应用具有很强的综合性特点,在应用的过程中涉及到控制学、语言学等多个学科的知识。智能化技术作为一种新型的高科技技术,能够将人工智能理论和计算机技术进行充分地融合。电气工程自动化技术的关键内容是智能化技术的发展,重点是对电子电气技术信息的收集和整理,伴随电气工程的快速发展,智能化技术在电气工程发展中得到了广泛应用,并取得了一定的成就。
二、电气工程自动化控制中智能化技术的应用特征
(一)实现无人化操控
电气工程自动化控制中智能化技术的应用,不管在怎样的情况下,智能化控制技术都会比传统的控制器得到更多的认可,出现这种现象的原因是系统的控制程度是由下降时间、响应时间来调节,通过这些调节能够更好地实现自动化控制,在充分调节电气设备的同时节省了不必要的人力资源,不需要人员进行操控。
(二)模型不需要调控
智能化的控制器和传统应用的控制器相比具有自身的优势,主要体现在控制器的自动化程度对实际工作效率的提升意义重大,弥补了传统控制器的技术问题,一旦出现复杂化情况,通过删除控制对象模型设计可以改善这种情况。
三、电气工程自动化控制中智能化技术的应用
(一)在神经网络系统中的应用
电气工程自动化控制中的神经网络系统主要由两个子系统的神经网络系统组成,两个子系统都需要经过电气动态参数信息。神经网络系统一般都是由多层次的前馈性构造组成,常用的算法是反向学习算法,这种算法会在神经网络对电气工程驱动系统检测应用中体现出来。另外,神经网络系统下的反向转波算法不仅能够对初始数据速度和负载转矩变化进行显示,同时也会在不同程度上减少定位的时间。这种效果的实现是梯形控制不能实现的。神经网络系统还能够体现很强的一致性,不需要对模型进行控制就能将自身的优势充分发挥出来。
(二)模糊逻辑的控制应用
电气工程自动化控制中模糊控制器逐渐取代了PID控制器,并常常被人们应用在数字动态传动系统以及其他系统中。在现阶段的M型和S型模糊逻辑控制应用中,二者的控制器都具备符合自身应用规律的的规则库,被人们称作是模糊规则集。但是,调速控制一般只适用在M类型的控制器中。M型控制器主要是由推理机、知识库、模糊化和反模糊化设备组成。在这些设备中最为重要的推理机,出现模糊控制行为的时候能够根据推理作出正确的决定。知识库由数据库和语言控制规则库共同组成,规则库以其自身的开放运作方式工作,在建模的时候能够对神经网络推理和模糊控制器械进行应用。模糊化具有多种函数的表现形式,对变量的测量、量化处理具有重要的作用。
(三)PLC系统的应用
PLC技术是电力生产所需要的重要辅助系统,在电力系统的不断更新中实现了对原有大型电力继电器控制系统的替换,是社会经济发展下电力系统的革新发展,符合时展对电力系统的应用要求。PLC系统在协调企业生产等方面发挥了重要的作用和优势。其中,人机接口是PLC系统的重要组成部分,主要采用的是自动控制系统,辅助以手工操作系统。
(四)故障的诊断和优化
计算机技术的广泛普及和推广在很大程度上促进了电气工程电气设备发展,替代了原来陈旧的手工产品设计方式,表现为CAD设计的应用。该设计应用以往的操作经验,进一步加强了对电机、电路和电磁场的认识。随着社会科技的进步,电气设备应用体现了更为复杂的趋势,在科学技术的支持下,能够进一步设计出优秀的电气设备方案,提升电气工程的总体工作效率。但是,当今的电气工程自动化控制系统发展处于一种初步阶段,在系统运行、系统维护、系统管理等方面还存在一些问题,对其功能的发挥产生了限制。为了进一步发挥电气工程自动化系统的作用,需要有关人员加强对与之相关设备、技术的应用,及时发现电气设备使用故障,并采取措施予以解决。
结语
随着社会经济和科技的进步发展,电网系统开始朝着智能化的方向发展,智能化技术在电气工程自动化控制系统中得到了充分地应用,能够保证变电站运行的安全和稳定,在实现自动化操控的同时促进电网系统发展。在企业发展的过程中,电气工程自动化中应用智能化技术,一方面能够实现电气工程的自动化控制,另一方面能够提高企业的生产效率,降低企业的人力资本和财力资源,将企业生产发展的体力劳动转化为脑力劳动,提升企业在社会主义经济市场的竞争力。由此可见,智能化技术在电气工程自动化控制中的应用具有重要意义,需要有关人员结合企业发展实际不断加强对电气工程自动化控制中智能化技术的开发应用。
参考文献
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