电气工程及其自动化中节能技术的应用

2016-03-11陈伟

科学中国人 2016年27期

关键词：有源滤波器配电

陈伟

成都理工大学

电气工程及其自动化中节能技术的应用

陈伟

成都理工大学

针对电气工程和自动化节能技术的应用进行研究，其目的在于明确具体的节能技术，找出其相应的应用途径。基于此，本文从无功补偿和有源滤波器两个方面分析了常用的节能技术，然后从电气系统和配电系统设计探讨了其具体的应用，最后结合实际情况分析了电气工程和自动化节能技术的未来发展方向，希望可以对业界人士起到一定参考作用。

电气工程；自动化；节能技术；应用；发展方向

在电气工程及其自动化不断发展的过程中，对节能技术的应用引起了业界人士的重点关注，并且展开了深入研究。节能技术的使用可以有效降低电气工程的能耗，在提升系统效率的同时实现成本的降低。因此，需要对其深入研究，明确节能技术在电气工程及其自动化中的具体运用。

一、电气工程及其自动化的节能技术

（一）无功补偿

无功补偿是节能技术的主要类型，从配电设施的运行中可以看出，无功功率占据了能耗中的一个重大部分，不仅会造成线路损耗，还会影响电压稳定，不利于电能的输送。无功功率出现的原因在于功率因素偏低，因此通过无功补偿提高功率因素，就能够实现降低无功损耗的目的，提高电能的质量和效益。在电气工程中，无功补偿的应用可以从三个方面展开。

首先，需要依据系统实际对电容器的容量进行确定，以电容量和自然功率作为依据，计算得出其固定容量。同时，如果无功补偿设备使得线路中产生简谐波，那么就还需要加装电抗器，抵消产生的简谐波。

其次，为了避免出现补偿过量或是无功补偿不到位的情况，可以先对无功功率实现确定，以此计算无功补偿的水平。

最后，在循环使用旧的补偿电容时，需要按照一定比例对其进行分配，以便得出精准的分配比例，确保补偿效果最佳。

（二）有源滤波器

在电气工程不断发展进步的情况下，由于电气设备的复杂化和多样化，谐波的问题也越来越明显，对电路所产生的影响也越来越大。不仅使电压出现波动，致使工作人员出现误操作，还会降低系统效率。因此，有人提出了使用有源滤波器消除谐波影响的方法。使用有源滤波器对系统进行节能改造，其主要作用还是体现在消除谐波对电路产生的影响，减少人为引起的误操作，由此降低电能损耗，达到节能的目的。

二、电气工程及其自动化节能技术的应用

（一）电气系统中的应用

节能技术在电气工程及其自动化中的应用，主要是在电气系统中进行使用，实现提高系统运行效率的目的。首先，在电气系统构建时，需要对设备选择加强控制，尽可能选择节能设备作为电气系统的构建基础，能够为后续节能技术的应用起到良好的铺垫作用。其次，在电气系统的实际运行中，将均衡符合、无功补偿、降低线损等措施应用其中，以达到节能的目的。比如，通过设计系数的优化配置和负荷的科学调整，使电气系统达到更加合理的水平。最后，在电气系统的安装和调试环节，也应该加强设备的协调配合，尽可能减少设备之间的相互干扰，提升系统的整体运行效率，减少电能消耗。

（二）配电系统设计中的应用

在配电系统的设计上，节能技术的应用可以实现优化设计的目的，让配电系统具有更加可靠的功能，同时减少损耗。首先，在设计配电系统的过程中，需要将配电系统的适用性作为最低要求进行考量。具体说来，适用性就是指配电系统可以一定范围内对电气设备实现有效控制，并且对其正常运行提供保证，达到负荷容量、供电设备的可靠性要求。

其次，在完整的输配电过程中，需要满足用电设备、电气设备的基本运行要求，保证高效性、可靠性、稳定性和易控性等得到满足。因此，在设计配电系统的时候，就需要充分考虑这些方面的要求，将节能技术切实运用到系统设计中。不论是无功补偿技术，还是有源滤波器的使用，都需要遵循并且满足这些要求。

最后，节能技术的运用还必须加强对安全性的考量，在导线的选择上，不仅需要具备良好的绝缘性能，还应该确保导向的布置走线符合相关的技术规范，留足绝缘距离。同时，在动态稳定、负荷能力以及稳定性方面，还需留出一定的裕度空间，确保在出现问题的时候具有可靠的操作空间，能够将配电设备和用电设备的各种问题及时解决。此外，还需加强防雷措施和系统接地，最大程度保证配电系统的安全可靠，使节能技术发挥出切实的节能效用。

三、电气工程及其自动化节能技术发展方向

在电气工程及其自动化不断发展的过程中，节能技术的应用也逐渐产生了变化。因此，对于从业人员而言，需要正确把握节能技术的发展方向，以便为今后的工作打下坚实的基础。

第一，对配电方案的优化升级。在电气工程当中，配电方案关乎到最终的电力消耗。配电方案设计不合理，就会造成某些环节的能耗超出标准。因此，随着相关技术的发展进步，节能技术的发展方向就需要朝向优化配电方法前进。但是，值得注意的是，配电系统的设计需要满足合理性要求，且需要达到负荷容量和可靠性方面的相关标准。所以，对配电方案的优化升级，需要节能技术在导线布置、节能设施等方面不断加强，使其发挥出更优的效果。

第二，电气工程的节能设计。节能技术在电气工程及其自动化中的应用就是为了实现节能减排，因此在这样的背景下，节能设计必将成为电气工程设计的未来趋势，甚至成为设计的核心工作。节能技术的应用，必然会对电气工程的整体设计方案产生影响，所以需要在节能技术的基础上展开电气工程设计，才能使设计方案达到预期标准。

第三，提升电气工程系统的效率。因为能耗问题的存在，电气工程系统在某些环节存在运行效率较低的问题，而且对电能的使用程度也不高。因此，节能技术的应用，在未来必将会为了提高电气工程系统的运行效率而发挥出更大作用。前文也提到了均衡负荷和降低线损这些提升效率的常规方法，在技术不断进步的情况下，需要创新出更加新颖高效的节能技术，将其运用到电气工程系统中，进一步实现系统运行效率的提升。