電氣自動化節(jié)能設(shè)計論文

時間:2022-05-01 10:30:02

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電氣自動化節(jié)能設(shè)計論文

1新時期工業(yè)廠區(qū)電氣自動化節(jié)能設(shè)計的重要性

資源能源危機已成為當今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發(fā)展中國家,粗放型的經(jīng)濟增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機,進而出現(xiàn)了環(huán)境公害事件和溫室效應(yīng)等,形成了對資源的浪費和對環(huán)境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發(fā)展造成的嚴重影響,應(yīng)當不斷改善粗放型的經(jīng)濟增長方式,在生產(chǎn)生活活動中實施有效的節(jié)能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費,并通過對有限資源的合理高效利用來實現(xiàn)經(jīng)濟的發(fā)展與繁榮。我國工業(yè)用電占全國用電量的65%~70%,但是運行效率低,比先進國家低20%~30%,如何在其生產(chǎn)發(fā)展中推廣和引用電氣自動化節(jié)能設(shè)計,實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與自然資源的和諧發(fā)展,已成為了新時期人們關(guān)注的焦點,電氣自動化節(jié)能設(shè)計已成為節(jié)能降耗的主力軍。

2企業(yè)設(shè)備自動化節(jié)能設(shè)計

2.1電機運行中的節(jié)能設(shè)計

電機拖拽系統(tǒng)是電氣系統(tǒng)一個較大的電能消耗單元,運行方案的不合理及綜合維護不到位等,都會致使其運行低效,造成大量的電能浪費。大量的發(fā)熱降低電機系統(tǒng)綜合使用壽命,基于此,在進行電機運行的節(jié)能設(shè)計時應(yīng)當采用高效可靠、節(jié)能經(jīng)濟的電氣控制方案。

(1)對于運行工況偏離高效區(qū)的功率大、運行時間較長的用電系統(tǒng)利用變頻調(diào)速控制方式改變傳統(tǒng)的繼電器控制方式,進而進行動態(tài)調(diào)節(jié)電源輸入端電源頻率,利用對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)控讓整個電機拖拽系統(tǒng)的輸出與輸入達到平衡狀態(tài),實現(xiàn)節(jié)能降耗。

(2)交流電機串級調(diào)速實現(xiàn)電機無級平滑調(diào)速,低速時機械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調(diào)速系統(tǒng)。以上調(diào)速系統(tǒng)一方面使系統(tǒng)參數(shù)便于調(diào)整,另一方面接近于理想過渡,調(diào)整性能好,動態(tài)響應(yīng)快,起動時間短,系統(tǒng)抗干擾能力強,節(jié)能效果也很理想,應(yīng)當推廣應(yīng)用。

(3)為達到電機的最佳運轉(zhuǎn)工況,可改變電機的動容量,通過構(gòu)筑合理群控呼梯節(jié)能控制系統(tǒng),對電機進行合理的調(diào)度分配管理,降低其系統(tǒng)能耗,達到節(jié)能降耗的目的。

2.2水泵、風機的節(jié)能設(shè)計

(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚程和流量。

(2)使用高效調(diào)速裝置,如變頻器、串級調(diào)速、液力耦合器、內(nèi)反饋調(diào)速器、電磁滑差調(diào)速器。

(3)降低電機的富裕容量,提高電機運行效率,減少無功損耗。

(4)改造管路,減少阻力揚程損失,減少水泵、風機的總揚程和壓力。

(5)根據(jù)用戶的實際使用情況,對原有風機進行改造,改變風機的氣動性能,使風機在高效區(qū)工作。

2.3配電線路的節(jié)能設(shè)計

在工業(yè)廠區(qū)的建設(shè)方面,配電線路承載著為設(shè)備輸送電力重擔,用電系統(tǒng)不僅存在因集膚效應(yīng)而產(chǎn)生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質(zhì)量等問題。根據(jù)電力系統(tǒng)構(gòu)架和其他特點,充分考慮對現(xiàn)場實際情況實施諧波治理改造,安裝節(jié)電器、省電霸,對電源優(yōu)化處理,同時優(yōu)化用電系統(tǒng)。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導(dǎo)線的電阻值極為重要,應(yīng)當從以下幾個方面來進行:

(1)導(dǎo)線材質(zhì)的選用方面,應(yīng)當選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。

(2)縮短導(dǎo)線的長度,特別是在布線的時候盡量減少彎路。

(3)減小負荷中心與變壓器的距離,進而縮短供電距離。

(4)選用一些橫截面積比較大的導(dǎo)線,增加導(dǎo)線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導(dǎo)線的電阻值而得到有效減少,完成節(jié)約電能的目標。

2.4空調(diào)節(jié)能設(shè)計

空氣濕度是造成被控參數(shù)變化的主要原因,加之風的大小會改變空氣濕度,在進行空調(diào)節(jié)能設(shè)計方面,可設(shè)計為變風控制系統(tǒng),這樣可改變風量的大小,卻不會改變風的溫度。運用時,根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的變化而變化逆風的轉(zhuǎn)速,使得送入房間的風量不會出現(xiàn)太大的波動,始終控制在參數(shù)之內(nèi)。另外,在變風量的末端采用風機代替風閥的形式,使得風量的需求可及時反饋給風機,實現(xiàn)風轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制,在不同需求下,根據(jù)傳感器監(jiān)控的得出的參數(shù)指標,進行風轉(zhuǎn)速的改變,這樣就不會出現(xiàn)系統(tǒng)的過載現(xiàn)象,也在一定程度上減少了維護的費用。

2.5照明設(shè)施的節(jié)能設(shè)計

廠區(qū)照明設(shè)施的設(shè)計方面,應(yīng)重點考慮到工業(yè)生產(chǎn)對光照的需求,如進行光源強度的合理設(shè)置,避免工業(yè)廠區(qū)因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設(shè)計時的燈具選擇方面,首先應(yīng)保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發(fā)揮最佳的照明效果,促進節(jié)能;此外,應(yīng)采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導(dǎo)體發(fā)光器件將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的,剔除了一些中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),減少了電能損耗,還具有發(fā)光的亮度高這一特點,且克服了傳統(tǒng)的老式燈具頻繁閃爍的問題,達到了節(jié)能減排的目的。

2.6弱電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

電氣自動化工業(yè)廠區(qū)內(nèi)部布設(shè)安保系統(tǒng)對工業(yè)企業(yè)的發(fā)展也有一定的積極意義,諸如入侵報警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)等等,使用這些弱電系統(tǒng),將其供電線路與其他設(shè)備的供電線路區(qū)分開來,采用節(jié)能效果良好的UPS不間斷電源,實現(xiàn)弱電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,可對工業(yè)廠區(qū)生產(chǎn)過程進行有效監(jiān)督和管理,在降低能耗方面也實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果,從而達到工業(yè)廠區(qū)生產(chǎn)的良好運行。

作者:涂勇梅單位:中國能源建設(shè)集團廣西水電工程局有限公司