电工仪器仪表在节能减排中的作用

★陈 锴（吉林奇峰化纤股份有限公司）



电工仪器仪表在节能减排中的作用

★陈 锴
（吉林奇峰化纤股份有限公司）

【摘要】伴随电工仪器表在电能源管理、采集和质量分析中的广泛应用，电工仪器仪表的使用情况和作用逐渐受到人们的关注和重视。面对全球能源的逐渐枯竭和减少，节能减排已经成为各个国家面对的主要问题，节约和控制电能也是节能减排的一个重要方面，电能的质量和充足的电量，为电能源节能减排最基础的工作。本文中通过对电工仪器仪表设计理念、电能质量和电量分析、无功功率监测和补偿、电能源的计量分析、管理，在节能减排和公平交易中发挥重要的作用。

【关键词】电工仪器仪表；电能源；节能减排；管理

目前无论在任何的国家和地域，电能源都是重要的生活和工业应用能源，尤其是在全球电子工业自动化的今天，大部分的工业厂矿、商业街区和民居生活等，都依靠着电能的供应运转。面对目前全球能源浪费和环境污染较为严重的今天，节能减排已经成为重中之重的问题。因此在满足经济和科技高速发展的需要情况下，高效率、高质量的节能措施是我们迫切需要的。

一、电工仪器仪表设计节能原理

电工仪器仪表的节能设计中应全方面考虑，充分的估计到仪表的功能、结构；有效的利用新理念、新技术、新工艺、新零部件、新制作材料等。设计的主要原则为：（1）设计和应用低耗能、低功率的传感器。目前传感器的种类较多，更新发展的速度较快，不断的研制和生产出新型的低耗能的传感器，因此在仪表的设计中尽量以低耗能、低功率的传感器；（2）最大化简化仪器仪表的功能，降低仪器仪表的复杂性，简化设计和功能，减少功率和耗能；（3）设计和应用低耗能、低功率的电路和零部件，应用低耗能、低功率的电路及零部件可最大化的降低仪器耗能；（4）尽量应用低电压、单电源控制，保证正常功能的仪器工作情况下，设计和应用单电源的控制，但注意降低供电电压；（5）减少信息处理单元的时钟频率，仪器中的信息处理单元(如DSP、单片机等)的功耗与振荡频率有关。在对处理单元的运算速率进行准确的评估后，应用和选取低时钟频率能够有效的减少电流的消耗。

二、电能质量和电量分析

电能量采集和电能质量测量与分析是电工仪器仪表的一个重要构成部分，也是电力工业中发电、输电、配电环节电能交易计量和贸易结算的基础，同时还是电力需求侧管理的基本数据来源。就当前电能量计量技术的发展情况和技术水平较为快速，最主要体现在较高的监测精确性（达到0.1%）；较高的使用稳定性；较强的安全可靠性；较长的使用寿命、平均寿命（20±10年）；宽量程（5A-120A）；较低的耗能。目前伴随技术和零部件的不断更新和开发，电工仪器仪表的技术不断革新，能耗不断降低，仪器仪表的型号也不断的更新换代，从最初的电磁感应仪表，到电子化仪表，更新为DSP数字信号处理多功能仪表。目前DSP数字信号处理多功能仪表已经广泛应用于各大型电厂、电站和用电量较大的关口计量仪表可达到0.2S级，同时还能够实现高速监测、节约电能源、负荷曲线记录、谐波测量、电能质量分析和自动报警等功能。为更好地满足供电节能要求和调整供电峰谷，还开发研究了时间开关电能表，更加有效的控制电能供应情况，还有利的缓解电力需求较大，供应紧张的情况，也好的的控制进行用电低谷时间电能的使用，最大限度的降低了电能源的浪费。针对供电和节能的要求电工仪器仪表的设计上还充分的顾及到反窃电的方法和措施，尽可能的减少技术缺陷导致的窃电损失。

三、无功功率监测和补偿

长时间供电线路的线损问题一直是困扰电能源系统的重要问题，增加供电效率，节能减排已经成为我国电力部分迫切需要解决的问题，在我国全面落实“十一五”规划中降低万元GDP能耗指标的前提下，最大限度的降低线损为主要目标。据不完全统计在2006年，我国南方电网公司和国家电网公司，公布的线损为7.08%、6.40%；每年损失的电量分别为1169亿kWh和282亿kWh,全年全国损失电量约为1600亿kWh，损失的电量可为三峡水电站2倍的发电量，同时10kV及以下电网占43.01%，而无功功率导致的不合理线损是我国电力供应电网节能减排的关键，同时对整体供电网的实际优化运行模式是在无功补偿的前提下进行的，其中主要为补偿容量的优化、无功补偿配置点，其中最佳的措施为就地、就近、足额、足量、依据损失情况动态化补偿。想要更加公平、公正、足额的进行无功补偿，就需要最准确的无功率监测系统和动态无功补偿系统，在考核用户实时功率因数，以cosφ趋近1.0为目标，实现无功功率优化运行。

四、电工仪器仪表在节能减排中的作用

电工仪器仪表的设计和使用已经成为电能源节能减排研究的的重点。节约电能和控制电能质量是节能减排的一个重要方面，而电量及电能质量的测量技术是这些工作的基础。通过对电量及电能质量的测量、分析和管理，为能源的准确计量、公平交易和质量控制提供可靠的技术支撑。

电工仪器仪表的应用较为广泛，涉及到多个领域和方面，涉及人身健康、财产安全、节约能源、环境保护等诸多方面，对社会经济发展和公平交易都起到关键的作用，是国家、电力企业、电力用户多方利益的关注焦点。因此电工仪器仪表都具有较为重要的地位，同时还起到至关重要的作用，也为电能源的节能减排作出了重大的贡献。伴随电工仪器仪表的技术的发展、节能减排功能的不断提高，电工仪器仪表技术对提倡节能减排，资源节约中都具有重要的价值和意义。

参考文献：

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[4]刘黎明，刘涤尘，史进.智能式动态无功补偿装置的研究[J]．电力自动化设备，2002，22(8)：28-31.