低消耗設(shè)節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和重點(diǎn),同時(shí)也是設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)在兼顧產(chǎn)品實(shí)用性的前提下,可以采用低功耗電路和低功耗器件,盡可能降低產(chǎn)品在使用過程中的功耗例如,對(duì)于模擬放大電路而言,在設(shè)計(jì)時(shí),可以采用低功耗的運(yùn)算放大器,而數(shù)字電路則可以使用CMOS器件,結(jié)合FPGA可編程器件,對(duì)數(shù)字電路的功能進(jìn)行完善,能夠有效降低電路在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的功耗在對(duì)傳感器進(jìn)行選擇時(shí),同樣應(yīng)該從性能、參數(shù)、功耗、價(jià)格等方面進(jìn)行綜合考慮,盡最大可能,減少設(shè)備的消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,簡單性在對(duì)電工儀器儀表進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,如非必要,應(yīng)該盡可能對(duì)儀器儀表的功能進(jìn)行簡化,因?yàn)橐话銇碚f,功能越多,儀器的軟件和硬件設(shè)備也就相對(duì)越復(fù)雜,不僅會(huì)導(dǎo)致操作困難,也會(huì)降低產(chǎn)品的可靠性,增加運(yùn)行過程中的電流能耗,因此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該確保儀器基本使用功能的前提下,對(duì)電工儀器儀表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化,盡量采用簡單的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及硬件配置,以軟件代替硬件設(shè)施,實(shí)現(xiàn)儀器的功能,降低其功耗。
單電源供電采用單電源、低電壓供電的方式,同樣可以起到節(jié)能的效果,單電源供電的形式,能夠提升電源的使用效率,降低功耗同時(shí),需要注意的是,由于采用了單電源供電,為了確保儀器功能的正常發(fā)揮,需要降低設(shè)備自身的供電電壓一般來說,對(duì)于絕大部分的模擬電路,為了保證工作的安全性和穩(wěn)定性,其額定工作電壓的范圍都會(huì)設(shè)置地相對(duì)較廣,而通過降低電源電壓的方式,可以有效降低電路的工作電流,從而減少儀器在使用過程中的能耗以某變換器為例,其額定工作電壓為5-30V,電源電壓與變化器自身的功耗是呈幾何倍數(shù)的關(guān)系,假定電壓為5V,設(shè)備功耗15mW,電壓為15V時(shí),功耗達(dá)到220mW,對(duì)比十分明顯除設(shè)計(jì)節(jié)能外,在電網(wǎng)中對(duì)電工儀器儀表進(jìn)行合理應(yīng)用,同樣能夠起到良好的節(jié)能減排效果這里主要針對(duì)諧波抑制和無功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用進(jìn)行簡單分折。
在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中,諧波的存在幾乎是不可避免的,也是污染電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的主要原因之一,不僅會(huì)導(dǎo)致電能在生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低,還容易造成設(shè)備的過熱或者絕緣老化,嚴(yán)重影響設(shè)備在使用過程中的安全性和耐久性,甚至可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)燒毀等現(xiàn)象,造成電網(wǎng)供電的中斷等,因此,在目前綠色電網(wǎng)的建設(shè)中,無諧波電網(wǎng)其主要標(biāo)志之一而電網(wǎng)中存在的無功功率,則是造成電能傳輸中不合理線損的重要原因電力在傳輸過程中,由于各種因素的影響,會(huì)出現(xiàn)線損的現(xiàn)象,造成電能的無謂浪費(fèi)在電網(wǎng)中,無功損耗相比于有功損耗要大得多。
造成這種現(xiàn)象的原因,主要是因?yàn)樵陔娋W(wǎng)中,高壓線路和變壓器的等值電抗要比電阻大得多無功補(bǔ)償裝置的可以提高電網(wǎng)的功率參數(shù),降低電能在傳輸過程中的損耗,從而改善供電環(huán)境,提高供電效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,因此,在電工儀器儀表中,性能優(yōu)越的諧波抑制和無功補(bǔ)償裝置,是節(jié)能減排效果最為顯著的產(chǎn)品,對(duì)于節(jié)能減排工作的意義和作用都是十分重大的。
在諧波抑制和無功補(bǔ)償裝置中,主要包括信號(hào)的調(diào)理單元、采樣單元以及處理單元等在使用過程中,設(shè)備的運(yùn)作流程如下:在經(jīng)過一段時(shí)間的延時(shí)保護(hù)后,設(shè)備主控制器動(dòng)作,信號(hào)調(diào)理單元將變壓器二次側(cè)的電流電壓信號(hào)變更為交流電壓信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波,然后傳給采樣單元通過同步信號(hào)捕捉單元對(duì)電網(wǎng)頻率的動(dòng)態(tài)跟蹤,可以按照設(shè)定的時(shí)間間隔,刷新采樣單元的采樣間隔值而采樣單元可以結(jié)合采樣間隔值,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)采樣,將所得樣本傳輸給信號(hào)處理單元,通過相應(yīng)的軟件進(jìn)行處理和計(jì)算,從而得到電網(wǎng)中的實(shí)時(shí)諧波含量和功率因數(shù)值,并將得出的數(shù)值與事先設(shè)置的投人、切除門限進(jìn)行對(duì)比,對(duì)諧波無功補(bǔ)償進(jìn)行確定,使得電網(wǎng)中吸收的諧波電流最小化,達(dá)到抑制諧波,降低電網(wǎng)損耗的目的。