電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

吳尚坤

摘 要 改革開放以來，我們的工業(yè)發(fā)展水平得到的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，現(xiàn)階段，對(duì)于電氣工程自動(dòng)的應(yīng)用已經(jīng)涵蓋了全國范圍內(nèi)的各行各業(yè)，對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重大作用也是顯而易見的。但是，科技的發(fā)展日新月異，生產(chǎn)力水平穩(wěn)步提升，如今的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)水平逐漸不能完全適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的速度，暴露出一系列的問題，因此，本文概述了電氣工程中節(jié)能技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，對(duì)電氣節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析，進(jìn)而又探討了電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化 節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

目前，我國在電氣自動(dòng)化相關(guān)的節(jié)能研究還處于初級(jí)階段，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還不夠完善，對(duì)與節(jié)能的理念嵌入不夠。想要節(jié)能，首先就需要先保證整個(gè)電氣系統(tǒng)中各設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行，然后再在各個(gè)環(huán)節(jié)上加入節(jié)能理念，不能盲目的為了降低功率消耗就導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法正常運(yùn)行。

1 我國現(xiàn)階段鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能問題

鋼鐵冶煉系統(tǒng)中，節(jié)能技術(shù)的問題，主要表現(xiàn)在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業(yè)運(yùn)營(yíng)中，節(jié)能一直是社會(huì)關(guān)注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業(yè)積極提倡節(jié)能，但是其在實(shí)際節(jié)能中，仍舊采用的是單一的節(jié)能技術(shù)，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產(chǎn)的效率。鋼鐵冶煉系統(tǒng)中，如果要引入先進(jìn)的節(jié)能途徑，就要以冶煉系統(tǒng)的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，就無法落實(shí)到位。鋼鐵冶煉行業(yè)，綜合考慮到鋼鐵利用率、節(jié)能減排指標(biāo)等，已經(jīng)注意到成本投入在冶煉系統(tǒng)節(jié)能中的重要性，關(guān)鍵問題是，社會(huì)對(duì)鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業(yè)帶去足夠的資金效益，進(jìn)而阻礙了節(jié)能新技術(shù)的發(fā)展，增加了鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能壓力。

2 電氣工程及其自動(dòng)化中存在的問題

2.1 能耗大

雖然電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)為人類的發(fā)展進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當(dāng)前最為棘手的問題就是對(duì)于能源的消耗過大。在電氣工程自動(dòng)的發(fā)展系統(tǒng)本身帶有復(fù)雜性，被應(yīng)用的范圍逐步擴(kuò)大，對(duì)于能源的需求量也與日俱增。電氣自動(dòng)化是以消耗電能為主，作為當(dāng)下最為先進(jìn)的技術(shù)之一，對(duì)其本身最為基礎(chǔ)的要求就是要做到在運(yùn)作過程中保證誤差小，并且準(zhǔn)確有效，所以，就需要大批量的電氣設(shè)備共同運(yùn)作，如此，對(duì)于電能的消耗可謂是不計(jì)其數(shù)，與我們國家提出的走綠色節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路存在差距。

2.2 質(zhì)量水平較低

就現(xiàn)階段的發(fā)展而言，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到的飛速的提升，但縱觀整體發(fā)展情況而言，其質(zhì)量水平還處在發(fā)展低端。尤其是最近幾年，人們對(duì)于生活追求的品質(zhì)不斷攀升，相應(yīng)地也加大了對(duì)電氣自動(dòng)化水平的要求，但是我國對(duì)這一領(lǐng)域研究的時(shí)間還不是很長(zhǎng)，對(duì)于相應(yīng)的管理流程和先進(jìn)的發(fā)展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動(dòng)化工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員只關(guān)心結(jié)果而忽略過程中的質(zhì)量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產(chǎn)質(zhì)量得不到有效的保證，就會(huì)發(fā)生一系列的用電事故，嚴(yán)重的會(huì)造成爆炸、火災(zāi)等重大安全事故出現(xiàn)，需要引起人們的深思。

2.3 集成化程度低

顧名思義，集成化的主要運(yùn)作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經(jīng)提到過，雖然電氣工程自動(dòng)化近年來的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但由于起步過晚， 雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現(xiàn)在還處于自動(dòng)化階段，技術(shù)水平發(fā)展有限，集成化技術(shù)還不成熟，各個(gè)體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達(dá)不到及時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動(dòng)化功能的發(fā)揮，使電氣自動(dòng)化工程技術(shù)滯后。

3 對(duì)電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

3.1 減少線路傳輸產(chǎn)生的耗損

由于無法對(duì)線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產(chǎn)生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導(dǎo)線電阻：

（1）使用功率較小導(dǎo)線；

（2）使用相對(duì)較短的導(dǎo)線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時(shí)在安裝變壓器時(shí)候與負(fù)荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；

（3）使用截面積大較大的導(dǎo)線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導(dǎo)線，有效減少電阻產(chǎn)生的耗損。

3.2 無功補(bǔ)償

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，配電設(shè)備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴(yán)重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對(duì)整個(gè)電能的質(zhì)量造成不良的影響。對(duì)使用者來說，無功功率主要表現(xiàn)在功率低，尤其是當(dāng)功率過低的時(shí)候，用戶需要向相關(guān)部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質(zhì)量。工作人員在操作中要盡量減少對(duì)電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運(yùn)行。如果導(dǎo)線受到電阻的影響，那么由電機(jī)產(chǎn)生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時(shí)沒被吸收的那些電能在電流傳輸?shù)倪^程中會(huì)被釋放出來。同時(shí)由于無功功率產(chǎn)生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進(jìn)行抵消。利用電氣相關(guān)設(shè)備在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)候，有幾處要格外注意：

（1）利用電容器在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，一定要根據(jù)電壓容量，電壓負(fù)荷，自然功率，目標(biāo)功率等參數(shù)來確定電容器的容量，同時(shí)如果在無功補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了諧波，需要通過串聯(lián)定量電抗器來消除諧波；

（2）以參數(shù)的物理量來確定無功的電流，功率的參數(shù)，從而有效避免投切振蕩現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

綜上所述，電氣自動(dòng)化對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的要求是為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的理念，也是為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求，同時(shí)也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。雖然我國現(xiàn)階段在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中取得了顯著的進(jìn)步，但是隨著社會(huì)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)仍然需要進(jìn)行不斷完善和發(fā)展，不斷優(yōu)化配電設(shè)計(jì)，在科學(xué)利用電力資源的同時(shí)，還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并最終達(dá)到節(jié)能的目的。

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作者單位

山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司 山東省日照市 276800endprint