(1山东岱盟电力工程咨询有限公司山东省济南市250000;2北京恒华伟业科技股份有限公司山东分公司山东省济南市250000)
摘要:伴随着电力自动化的迅猛发展,市民对于电力自动化的技术需求也会越来越高,需要电力行业出现新的有关技术才能有效的满足人们的需求。在电力自动化研究中电力自动化的节能设计技术,检验其是否满足人们日常需求的关键点,也是检验其是否加快电力自动化行业实现可持续发展的重要点。因此,本文对电力自动化节能设计技术进行探讨。
关键词:电力自动化;节能设计;技术探讨
进入二十一世纪以来,节能经济已经在中国全面展开,国家节能经济战略已经全面推行,同时为企业开展节能经济,出台了更优惠的政策,对节能经济的开发,提供积极的扶持。我国正逐渐提升节能领域的自主创新能力,各种先进的节能技术被不断研发出来。正是在这种大好形势下,中国电力自动化企业必须抓住机遇,迎接挑战,树立节能理念,积极开发和研究电力自动化技术和产品,促进节能经济的腾飞。
1电力自动化节能的重要意义
近年来,电力在以往的概念中,逐渐引进了自动化的理念,开始向自动化的方向靠拢,由此而衍生的新兴技术——电力自动化,让人们使用电能越来越便捷,在人们尽情地享受便捷的科学技术所带来的好处的时候,资源浪费的问题也悄然浮出水面。因此节能这一概开始被各方人士频繁提出,重视程度也越来越高,而目前我国的现实状况也使相关人员意识到了节能的重要性;面对我国工业的蓬勃发展,电能不再是取之不尽用之不竭的资源,相反却以极快的速度在流失;而随着人们生活水平的日益提高,生活用电量也相比之前来说大幅增加。面对这样的现实状况,我们充分认识到了节能的重要性,并立志于研究出一套安全,合理的电力自动化节能方案。
2电力自动化节能设计原则
首先,安全性,要想真正在自动化领域实现节能目标,科学高效的运用节能技术,在关注节能的同时,还应保持生产的生产运行,且要在保障相关电力设备的安全稳定运行基础上,在开展各项节能设计工作,以此来为生产作业提供有力的安全保障。
其次,优化。这项原则主要强调的是在开展各项节能设计工作中,相关人员应加强对老化设备的及时优化,通过相应维修可以正常运行的,且能够适应节能设计标准要求的可以继续使用,而对于一些已经老化,且耗能较高的设备应及时更新,以此来真正实现电力自动化节能目标,也推动各项节能工作的高效顺利落实。
最后,新颖与环保。一方面,在社会经济科技高速发展背景下,要想紧跟时代发展步伐,实现创新发展,就必须要积极引进、尝试各种新技术,并以此来获得更理想的技能效果;另一方面,节能技术、设备的科学引用,不应一味的追求节能效果,还应对其可能带给周围环境的影响作出全面考虑,在实现资源节约的同时,也最大限度的减少给环境带来的消极影响。
3电力自动化节能设计技术
3.1减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻,因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗,对于这样一种形式的能量损失,我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理,考虑到线路上的电流是不允许改变的,因此就只能够在线路的电阻上做文章,也就是说,只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻,就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨,与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度,相应的节能方式也就可以分为三个大类:一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线;二是尽可能的减少线路的长度,这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现;三是适当的增大导线截面的面积。
3.2选用电能损耗小的变压器
节能设计是否有效,这在一定程度上和变压器的选择有关,一般情况下,电力自动化和节能设计师会选择功率损耗较小、单相自动补偿设备、三相四线制的变压器,这样可以使电流负荷相对比较平衡,其不仅减少了变压器出现的损耗,还可以最大限度的起到了节能环保效果。
3.3无功补偿
在电力自动化系统中,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,从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此,为了实现无功就地平衡,减少损耗,可以选用恰当的无功补偿设备,这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言,对无功补偿设备有以下几点要求:一是在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据具体参数,如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等,通过对这些参数的计算来确定;二是为了达到良好的补偿效果,应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式,因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等,都不能达到现在我们想要的补偿效果;三是最好选择无功功率作为投切参数物理量,以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生,达到节能的目的。
3.4使用有源滤波器
为了有效避免与电网联结电力设备的误动作,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力设备数量的增加,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,从而造成电力设备产生误动作。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,在电力设备误操作之前就能够将其阻止,使电力设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
3.5提高自然功率因数
自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类,而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在,这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率,我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到,提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中,实现功率因数降低的方式有两种:一是直接采用功率因数较高的同步电动机,二是采用电容器来实现补偿。
3.6选择新型能源来支撑电力系统的运行
新型清洁能源在现代社会中被日益重视起来,因其可再生,环保等特点被广泛应用于各个领域中。随着新能源提取技术的逐渐成熟,在电力系统中也可以引进新能源来保证电力供应。例如可以使用风力和太阳能进行发电,在电力系统中安装相应的装置,如太阳能主板等,虽然以目前的技术水平无法达到以太阳能供应整个电力系统运转,但是在技术水平允许的情况下在电力系统中适当插入新能源发电装置会很大程度上提升电力自动化系统的节能性。
结束语:
节能减排是全社会都在关注的焦点问题,开发节能经济已经成为了社会发展的一大趋势,在这一背景下,我们应当加大对电力自动化节能技术设计的研究,这样才能够是使电力自动化系统在运行过程中降低电能消耗,达到节能减排的目标。相信在不久的将来,随着新能源的开发和利用,以及科技的不断进步,我国的电力自动化节能技术将会更加先进、更加完善。
参考文献:
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