探讨电气自动化的节能设计与技术的合理应用.pdf

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1、2Q!至生蔓鱼塑【望簋!至3期)江酉建挝塞笪皇塑剑退让探讨电气自动化的节能设计与技术的合理应用邹置(江西省人防设计科研院，江西南昌330000)摘要：笔者根据多年的工作经验，在电气自动化的节能设计与技术上提出相关的合理应用，以供同行参考。关键词：变压器节能设计选料光源伴随着现在能源的大规模使用及其不合理的浪费，能源短缺越来越严重，已引起多个发展中国家的普遍关注。工业技术、电气工程技术的进步和发展，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。电气设计是电气工程的灵魂，电气设计的合理与否直接影响着企业的财务开销、经济成本及其生产维护。所以，人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园

2、建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。1变压器的节能设计与合理应用变压器是电力自动化工程中的重要设备，承担着转换电压、电流和功率的重要作用。变压器是耗能的大户，当变压器处于空载运行状态时，低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗。因此，变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节。通常，变压器的节能设计要从下面几个环节来考虑：(1)减少变压器的型材损耗。例如，变压器用的硅钢片、钢材、铜线和绝缘材料、绝缘子和变压器油等都是正常变压器所构成所必备的材料，这些材料的设计选择如果不合理

3、，要消耗供电系统的大量电能，若是本着厉行节约的理念，在满足变压器工作要求的前提下，周密合理地选择材料和运行介质，可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。(2)为降低变压器的电能损耗，配电线路和配电柜，应尽量选择铜材并且采用换位导线措施，基于降低变压器的空载损耗考虑，应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片，在满足设备运行要求的条件下，尽量采用较薄的硅钢片，达到节能的目的。(3)选用节能方式的变压器。目前，s[131]SIO都是为节能的设计要求而“量身打造”这种变压器不仅继承了原有变压器的优点，还具有高效的节能特性，从生产长期运行来看，节能效果比较显著，可作为节能设计的首选变压器。

4、同时，设计时，要注意选择合理的变压器接线方式，合理的接线方式对节能的影响也十分重要，同时，在变压器的生产运行期间，不应让变压器长期过载运行，使得变压器处于超温运行状态，这样不仅加速变压器的老化，同时也增加了变压器的电能损耗。(4)在工厂车间或大型智能楼宇，由于生产负荷率很大，变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置，尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起，这样便于生产管理，更重要的是可以减少现场电缆的长度、减少输配电线路的事故率，降低线路的电压降和电能的损失，同时提高了系统的功率因数和电能的质量。具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情

5、况来布局。对于大型的智能高层建筑，为了经济考虑，应尽量放地下层，因为智能高层用电量大的电气设备多数在低层。(5)选择适宜的变压器容量及台数。一般来说，变压器的额定容量，主要根据现场实际用电的总有功功率来确定。变压器如果选择的容量过小，会让变压器长期在满载及其过载方式下运行，久而久之，会降低变压器的使用寿命；如果容量选择过大，变压器经常处在轻载的运行状态，这样功率因数较低，极大地浪费电力资源和设备利用率。为了多方面考虑，通常变压器的选择要预留20％的冗余余量，对于校园建筑电气，因负荷较小，留10％的冗余足够。额定容量的选择，要把扩容和过负荷等等因素都考虑在内，如是选则过小，在继续增加变

6、压器的台数，会影响生产运行，并加大投资而造成浪费。另外也可根据负荷等级来选择变压器的台数。若是选择2台及2台以上的变压器。并让两台变压器采用并联运行方式，不但增强了电力系统的可靠性和安全性，而且也极大地提高了系统的功率因数，有利于节能设计的要求。2如何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

7、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％一30％，这样使得电力系统稳定，并且节能效果最佳。3电力电缆的选料电力电缆是输配电系统的重要组成部分，其线路成本