智能化電氣節能技術研究
時間:2022-11-02 10:20:10
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摘要:中國正處于經濟發展關鍵時期,對電能資源的需求大,加之人們節能環保意識的增強,對于智能化電氣節能技術系統提出了更高要求。基于此,結合當前智能化電氣節能技術系統發展情況,重點探究其優化方式與注意事項,希望為中國能源的可持續發展貢獻一些幫助。
關鍵詞:智能化;電氣節能技術;優化策略;安全監控
隨著中國城市化、工業化進程的深入推進,對電能資源的需求越來越大,極大程度上提升了資源使用壓力,同時,受到多種內外部因素的影響,當前智能化電氣節能技術在應用過程中仍存在較多問題,需要相關工作人員加以重視。基于此,必須加大對節能環保意識的重視程度,綜合考慮電氣設備電能資源使用情況情況,科學引進現代化和智能化的電氣節能技術,將其科學運用在系統中,以節省系統能耗,確保系統的安全、正常運行。
1智能化電氣節能技術系統發展情況
電氣系統是消耗電能資源的重要部分,隨著節能環保意識的不斷提升,當前智能化電氣節能技術逐漸增多,為優化該技術系統,應先了解其發展現狀與主要的問題,從而科學地采取針對性的解決措施。當前各個領域對電能資源的需求大、消耗量大,為智能化電氣節能技術系統的誕生、發展創造了更好條件,在節能環保理念的影響下,智能化電氣節能技術中多使用新型能源,如風能、太陽能等。當前,以太陽能、風能為新型資源的發電技術應用范圍進一步變廣,已經覆蓋在多個工業領域中,特別是智能電氣節能技術設計系統中,具有良好的經濟、環保效益。第一,智能化電氣節能系統缺乏高效、合理的統籌安排,降低了系統運行過程的節能性;第二,缺乏智能化、自動化電氣節能基礎配套設施,如變壓器等,未能真正達到節能運行目的;第三,智能化電氣節能控制系統仍有待更新,控制方式不符合系統要求,易消耗較多電能。
2優化智能化電氣節能技術系統的基本原則
優化智能化電氣節能系統時損害其使用需求或者不可犧牲系統本身性能為代價,也不可過度投入資金,大量引進節能技術,為了節能環保而消耗其他資源,具體而言,其應遵循以下原則:第一,滿足系統性能需求,滿足系統中不同模塊電能需求,包括不同區域照明亮度、空調系統等;第二,遵循經濟性優化原則,為實現節能環保目的,應結合自身經濟實力以及投資規模,不過度追求節能環保而盲目增加投資,選擇恰當的電氣節能方案;第三,從小處著眼,根據系統本身功能,采取針對性節能措施,如針對量大面廣的照明容量,可引入現代調光以及控制技術,降低系統的整體能耗。
3智能化電氣節能技術系統的優化方式
優化智能化電氣節能系統時,應根據系統的性能,將綠色環保理念貫徹在系統優化設計過程中,采取針對性節能措施,引入合理的智能化電氣節能技術,具體方式分為以下幾方面。優化變壓器裝置,使其變得更加環保節能的本質在于降低變壓器本身的有功功率消耗,提升其整體運行效率,其有功功率損耗的計算公式為[1]:ΔPb=P0+Pk茁.其中,ΔPb為代表變壓器有功損耗,kW;P0代表變壓器空載損耗(鐵損),由鐵心漏磁損耗、渦流損耗共同組成,數值大小與鐵心制造工藝、硅鋼片性能有密切關系,與負荷數值無關,數值基本不變,單位為kW;茁代表變壓器負載率。優化智能化電氣節能系統時,建議選擇SLZ7、SC9、SL7和S9等智能化變壓器,此類變壓器均選擇冷軋晶粒取向硅鋼片,具有高導磁性能,由現代化先進工藝打造,節能環保性能突出。因進行“取向”處理,硅鋼片磁場方向基本一致,可降低鐵心本身渦流損耗,同時,使用45°全斜接縫結構,提升了變壓器接縫密合性,有利于減少鐵心漏磁損耗。與傳統變壓器相比,SLZ7、SL7此類無勵磁調壓變壓器,其短路、空載損失顯著降低,根據相關數據統計,35kV電路系統中其降低16.23%、38.34%;10kV電路系統中其降低13.95%、41.52%。同時,SC9、S9變壓器與SLZ7、SL7相比,其短路、空載損失進一步降低,分別降低了23.34%、5.92%,年節電達10kW•h。在優化過程中,應充分發揮變壓器抗沖擊、低損耗、節能性能優的性能,選擇恰當的變壓器。此外,針對分期優化的項目,建議用多臺變壓器的優化方案,防止出現輕載運行而引發損耗加大的問題,在內部不同變電所間須敷設好聯絡線,結合其負荷情況,縮減變壓器數量,最大程度上降低系統損耗。首先,根據供電距離、負荷分布情況、用電設備特征和負荷容量,科學地確定供電電壓,優化供配電系統,以提升節能環保的有效性。供配電系統的優化應堅持簡單、安全、可靠的原則,同一電壓供電系統中變配電級數應少于兩級;其次,根據經濟電流密度,選擇恰當的導線截面,通常按照年綜合運行費用最少的原則計算單位面積內經濟電流密度[2];因電氣系統的線路總長度可能超過10000m,其線路在運行過程中會出現大量有功損耗,為實現節能目的,應科學減少線路損耗。ΔP(線路損耗)∝R,R=籽L/S,說明線路損耗與L(長度)、籽(電導率)成正比,與S(截面)成反比,因此,優化供配電系統時應特別注意以下幾方面:第一,選擇導線時,應選擇電導率偏小的材質,如銅芯導線,針對負荷大的供電系統,可選用銅導線,但為節省銅材質,在負荷大的供電系統中應使用鋁芯導線。第二,科學縮短導線長度,變配電所的位置須與負荷中心靠近,減小線路供電的距離,節省線路損耗。低壓線路供電半徑通常小于200m,當優化項目的面積超過10000m2時,應設置兩個以上變配電所,從而縮短干線長度。同時,應盡可能減少線路中的“彎路”,以減小導線總長度。第三,增加線纜截面積,針對線路較長的優化項目,應綜合考慮電壓損失、動熱穩定、載流量等因素,合理增加一級線纜截面。充分發揮供電線路本身的作用,調節季節性負荷,如將風機盤管、空調風機等計費同等的負荷集中起來,用同一干線供電。優化智能化電能節能系統,應增加智能化電氣節能系統中故障檢測模塊,引入模糊網絡、神經問題,科學運用專家系統等智能化檢測方式,對電氣系統中發動機、變壓器進行動態監控,提升系統故障的反饋、預警能力以及檢測有效性。如可以在變壓器中增加人工神經網絡故障診斷方式,利用神經元系統的計算功能,結合系統應用功能來科學調整其采光控制、用電情況,從而提升電氣設備本身的節能性。1)優化智能化電氣節能供電系統的保護措施,利用現代化網絡技術開啟系統的智能化保護措施,借助互聯網人工智能、自動識別系統,科學監控系統運行質量安全,動態預警系統安全問題,如電氣設備在運行中出現短路、短路等問題時,可根據互聯網短時間內找準故障位置,并立即進行維修;2)優化與智能化電氣節能有關的安全防范系統,包括門禁控制、入侵報警、視頻監控、數字和網絡視頻監控技術等系統,其中最為核心的是信息采集和處理,其主要分為微機接口及其相關控制技術、智能化元器件探測技術、智能系統調試技術等,在實際優化過程中,應特別關注質量安全監控系統的運行情況,保障電氣設備的高效、安全運行。智能控制系統是優化智能化電氣節能技術系統的重要組成部分,須優化系統智能化控制管理方式、智能控制策略、智能化控制網絡、智能化數字控制器等方面。如在設計暖通空調系統時,可引入PID控制方式,利用分層網絡控制模式,優化電氣節能技術,以實現環保、節能的目的。
4結語
智能化、自動化是電氣節能技術設計的主要發展趨勢,為科學節省電能資源,保障供電系統的正常安全運行,必須加大對智能化電氣節能技術系統優化的重視程度。但當前電氣能源消耗量大,應用智能化節能技術的難度較高,相關工作人員應從電氣管理、控制系統等方面入手,革新智能化電氣系統質量安全監控模塊的技術,基于整體角度優化智能化電氣節能技術體系,提升電氣系統的環保性能、經濟性能。
作者:沈哲 單位:酒鋼集團筑誠工程管理咨詢有限責任公司
參考文獻
[1]劉輝,李斌,翁軼能,等.空調智能化與云計算結合節能技術研究[J].綠色科技,2016,25(22):81-85.
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