電氣工程自動化及其節(jié)能設計的應用淺述

【摘要】隨著我國科學技術的發(fā)展，電氣自動化的節(jié)能設計技術已經(jīng)對人們的生產(chǎn)和生活質量產(chǎn)成了很大的影響。在以后的發(fā)展中，節(jié)能會是電氣自動化設計的一個很重要的指標。從電能的產(chǎn)生、輸送、使用來看，各個過程都存在能量損耗，這就要求電力工作者要注重電能的傳輸損耗問題，保證電能傳輸質量。對于變壓器進行合理的選擇，同時要注重和光伏設備相結合，不斷提高節(jié)能效果，推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)的市場競爭力。本文筆者根據(jù)工作實踐經(jīng)驗對電氣工程自動化及其節(jié)能設計的應用進行了分析探討。

【關鍵詞】電氣工程；自動化；節(jié)能設計；應用

1、電氣自動化節(jié)能設計技術的必要性

目前人們的生活和電氣自動化緊密聯(lián)系，電氣自動化在社會上各個領域都獲得了廣泛的使用。研究電氣自動化節(jié)能設計也變得非常重要，如何降低能源浪費，避免電能過度消耗，確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定，是電力工作者的追求目標。另外對企業(yè)來講，節(jié)能設計能夠保證電氣設備更加安全可靠的運轉，將工作效率提升，節(jié)約能源，使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟收益。總之，研究電氣自動化節(jié)能設計技術是有益于國家和人民的事情，是符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，是電力工作者一同希望實現(xiàn)的目標。

2、電氣自動化技術的節(jié)能設計原則

2.1安全性原則

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷加快，電氣工程建設也越來越廣泛，而電氣工程中的安全管理最為重要，安全可靠采用節(jié)能技術，必須以電氣設備安全運行為根本前提，安全性是電氣自動化節(jié)能設計的根本原則。這要求相關設計人員在開展工作之前，必須將電氣設備安全運行作為基礎，不能為了節(jié)能目標忽視了安全生產(chǎn)這個基礎需要。

2.2新穎與環(huán)保

在現(xiàn)代社會高速發(fā)展的前提下，想要趕上時代發(fā)展潮流，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，就需要積極的引進各種新技術、新裝備，以獲得更為理想的科技成果。但是，在引進新技術、新裝備的同時，也可能面臨能源的浪費及環(huán)境的污染，所以我們在追求新型科技成果的時候，不能只追求效益，還應注重節(jié)能效果，考量新技術可能給周邊環(huán)境帶來的負面影響。

2.3提高經(jīng)濟效益的原則

設計人員對電氣自動化工程進行節(jié)能設計時，必須按照國家節(jié)能減排標準，對企業(yè)的構成及發(fā)展進行詳細的了解，不能一味的為了降低電氣消耗而盲目的將企業(yè)節(jié)能成本增加，這樣的設計方式只會加重企業(yè)的負擔，違背了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的原則。所以，在電氣自動化技術節(jié)能設計當中，設計人員需要將具體規(guī)劃做好，不斷的將設計方案健全完善，以提高經(jīng)濟效益為主要原則，將設計中裝備費用控制在科學合理的范圍中。

3、電氣自動化的節(jié)能設計技術探究

3.1減少電能的傳輸損耗

一般來說，電能在傳輸過程中都會出現(xiàn)損失，因為導線存在電阻，有電流流過時就會發(fā)熱，出現(xiàn)有功功率損耗。根據(jù)熱功率方程P=U2/R，為了降低電能在線路當中的傳輸損失，降低導線電阻是最為行之有效的方法。大家都知道，導線電阻大小和導線截面積、電導、長度相關。電阻和導線截面積構成反比例關系，和電導、長度成為正比例關系。所以，為了將導線電阻改變，需要從下面幾個方面著手：第一，選擇導線的同時，要選擇電導率比較小的材料，從而降低電能傳輸消耗。第二，電網(wǎng)設計當中，布線流程中盡可能保證導線走直線，避免出現(xiàn)很多彎路，節(jié)約導線長度，減少電能在電路上的損耗。第三，選擇變壓器的位置上要盡可能的接近負荷中心，用來將供電距離減少。第四，如果每一個方面的條件滿足，盡量將導線的橫截面積增加，有效的降低導線的電阻，從而將電能傳輸損耗降低，實現(xiàn)節(jié)能目標。

3.2提高變壓器的電壓，實現(xiàn)節(jié)能目的

電氣自動化節(jié)能設計效果同時也受到變壓器的直接影響。變壓器主要工作就是改變交流電壓，所遵照的原理就是電磁感應原理。在輸送功率流程中，輸送電壓值越低，所損耗的功率就越多。因此，在變壓器進行節(jié)能設計時，要按照輸送電壓和損耗電壓呈現(xiàn)反比例的基礎上，將變壓器輸送電壓提高，可有效降低功率消耗，從而實現(xiàn)電能輸送流程中節(jié)能的目的。

3.3選擇合適的無功補償設備

選擇合適的無功設施對變壓器進行補償，可以有效降低電力系統(tǒng)中變壓器的輸電能耗，提高設備的運轉效率。無功補償設備作為電力系統(tǒng)當中非常重要的一個元件，不但可以將供電質量提高，同時還可以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。選擇無功補償設備時要注意：一是需要查看無功補償設備的基本參數(shù)，包含電壓容量和電壓負荷情況，綜合目前電網(wǎng)運行的實際情況，以及補償線路的實際情況選擇符合電網(wǎng)運行負荷的無功補償設施。二是利用投切方法合理科學的選擇無功補償設備，實時跟蹤供電系統(tǒng)的功率因數(shù)變化，合理地投切無功補償設備，從而進行有效的補償。

3.4科學運用有源濾波器

諧波是電力系統(tǒng)運行時的一大危害。當線路中存在大量的諧波時，會產(chǎn)生多余的有功損耗。相比較基波電流，雖然諧波分量只占了少量，但是由于集膚效應，頻率越高，諧波分量越靠近線路表層，造成諧波電阻高于基波電阻，因此諧波所引起的額外線損也不可忽視；諧波的高頻特性會造成斷路器的誤動并且諧波引起公用電網(wǎng)局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，嚴重將會造成電力事故。使用消諧裝置可以有效濾掉諧波。消諧裝置的主要原理是有源濾波器，其特點表現(xiàn)在以下方面：具備比較強的動態(tài)性能，具有非?？斓姆磻?，能夠有效的將功率范圍開拓，從而獲得更為理想的無功補償效果。一般來講，科學使用有源濾波器，能夠有效的將出現(xiàn)的一連串的諧波過濾掉，同時在電氣設備出現(xiàn)失誤操作的情況之前做好科學組織，更好的將電氣設備的運行效率大范圍的提高，以此更好的將節(jié)能目標實現(xiàn)，有效的將電能損耗降低。

3.5加強照明設備的節(jié)能設計

將照明設備的節(jié)能設計增強，也能夠極大的滿足節(jié)能減排的目的。照明設備的節(jié)能設計觀念，是自動化節(jié)能設計當中非常重要的問題。實際的施工流程中需要關注下面幾個方面：首先，注意選擇照明節(jié)能鎮(zhèn)流器，需要根據(jù)科學使用的原則進行選擇。比如，在大型工業(yè)廠房利用的照明設備，盡可能選擇能源消耗比較低的節(jié)能燈具，按照不同的環(huán)境影響因素，合理的選擇鎮(zhèn)流器、鈉燈、鹵化燈，從而滿足節(jié)能減排的效果。其次，選擇照明光源，選擇能源消耗比較低的光源，當燈源亮度符合標準的時候，將能源節(jié)約。

3.6與光伏設備結合

我國當今的光伏產(chǎn)業(yè)技術、品牌在國際范圍當中都具有非常強大的競爭力，發(fā)展前景非常廣闊。綜合光伏設備和電氣自動化技術，不但可以將能源利用率提升，同時還有助于節(jié)能環(huán)保。當前，節(jié)能技術和光伏技術都獲得了比較良好的進步，在人們對節(jié)能越來越高的需求上進行有效的融合，實現(xiàn)能源循環(huán)使用的目標。

總而言之，伴隨著我國現(xiàn)代化城市建設水平的不斷加快以及電力技術的不斷進步發(fā)展，我國資源短缺問題還比較嚴重，人們開始不滿足現(xiàn)有電氣自動化工程節(jié)能標準，電氣自動化節(jié)能技術還需要不斷的進行完善健全，通過將配電系統(tǒng)設計進行優(yōu)化，在科學使用電力資源的同時，可以電力系統(tǒng)的運行效率提升，從而達到節(jié)能的效果。

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