電氣自動化的節(jié)能設計技術分析

任偉

【摘 ?要】隨著社會的進步，科學技術的發(fā)展和信息技術的不斷完善，電氣系統(tǒng)逐漸變得更加自動化。它適用于社會生產(chǎn)和生活的各個方面，為人們的生活帶來極大的便利。然而，在當今不完善的電氣自動化工程中，不太先進的電氣自動化技術導致了電氣自動化工程中的許多缺點，仍然需要改進和完善。為了進一步提高電氣自動化的經(jīng)濟效益，節(jié)省不必要的能源消耗，有必要不斷改進和完善電氣自動化的節(jié)能技術。電氣自動化工程的不斷發(fā)展將產(chǎn)生更大的社會效益。

【關鍵詞】電氣自動化;節(jié)能設計技術

1、前言

在不斷改善技術的過程中，存在著巨大的能量損失，能源損耗的大部分是由不合理的能源使用造成的。當能源浪費時，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，而且還帶來一系列環(huán)境污染問題。推動電力自動化技術的發(fā)展，將在一定程度上大大減少能源的使用和浪費，減少環(huán)境污染。因此，電氣自動化節(jié)能設計是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，也符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2、電氣工程設計中應注意的問題

2.1提高配電設計水平，充分利用電能。起重機制造行業(yè)需要足夠的電源來驅動各種設備操作，因此電氣設施的建設應注重實用性。除了滿足設備的需要外，還必須滿足起重機制造員工的生活需要。在選擇電氣裝置時，應注意確保設施能夠承載起重機械制造設施中使用的電力，并確保電氣設備的安全和質(zhì)量。電氣設備必須滿足起重機械制造業(yè)的內(nèi)部管理要求，嚴格控制設備的作用;供電系統(tǒng)必須穩(wěn)定、快速、智能化、多樣化、易于控制、方便、流暢;電氣系統(tǒng)必須具有安全性，絕緣距離，線路強度必須合格;線路負載和熱量，動態(tài)穩(wěn)定裕度必須符合標準;供電配電技術必須滿足安全標準;安裝防雷設施，提升機械制造業(yè)防雷方法;具有特殊功能的起重機械制造行業(yè)應注意防靜電、防潮的危害，根據(jù)各建筑物的火災危險性，采用不同的消防技術。

2.2提高電力設施的運行能力，減少各種損失。起重機制造動力裝置的設計原理是以最低投入成本滿足起重機制造行業(yè)的總用電需求，從而最小化能源消耗和資源浪費。為了減少能源浪費，有必要提高設施的效率。

2.3選擇合適的負載，使設計系數(shù)合理，提高電氣設施的負荷和利用效率。起重機制造行業(yè)的電力設施應滿足內(nèi)部設備在安全條件下的要求，設計因素應選擇合適的負載以最大化功率利用率。在電力唯一的地方，應采取節(jié)能措施，合理選擇負荷率，在節(jié)能條件下充分利用設備。

2.4利用高科技發(fā)展新能源。采用高科技開發(fā)新能源，在電氣工程設計中具有重要的意義，大大提高了電氣工程的可用性。然而，目前利用高科技發(fā)展新能源，存在諸多不足，使得新能源的發(fā)展更加困難，容易造成大的資本損失。因此，為了避免新能源開發(fā)利用的不利影響，在電氣工程設計中，必須確保高新技術的有效應用，實現(xiàn)新能源的有效開發(fā)，以便合理地利用新的能源。

3、變壓器節(jié)能設計探討

變壓器主要工作是負責轉換電壓、電流和功率。同時，它也是具有最大能耗的設備。本文總結了變壓器的節(jié)能設計要點：

3.1優(yōu)化變壓器材料組合。通過優(yōu)化變壓器的制備材料，實現(xiàn)真正的變壓器節(jié)能。例如，在正常情況下，變壓器所需的材料如硅鋼，銅，絕緣材料等，如果材料設計不合理，會造成大量的能源消耗。在滿足變壓器正常運行的前提下，科學合理的制備材料和操作介質(zhì)可以節(jié)約能源，降低成本。智能建筑的一些接地保護采用的是一種導電的金屬設備或設施，在使用過程中，金屬設備的性能可能導致諸如絕緣體斷裂和泄漏之類的問題。通信系統(tǒng)連接整個礦區(qū)的通信設備，保證信息的相互通信，使得部門和部門、設備和設備之間以及管理人員和操作人員之間的聯(lián)系信息更加方便，減少了由于信息工作造成的損失。

3.2使用銅材料。在配電柜和配電線路中使用高質(zhì)量的銅，并且使用換位導體來降低磁密度，冷軋硅鋼片質(zhì)量高，比較薄，可以很好地降低變壓器在空載運行時的能耗。本設計不僅具有普通變壓器的特點，而且具有高效節(jié)能的特點。但是還必須注意變壓器的運行時間，以避免長期運行，變壓器的長時間運行會加速老化，縮短使用壽命，能量損失。

3.3變壓器安裝位置的正確選擇。首先，在廠區(qū)或大型高層建筑物中，應將變壓器置于電集中區(qū)域，與具有較大工作負荷的其他設備一起放置，易于管理，縮短電纜長度，節(jié)省資源和成本，并最大限度地提高經(jīng)濟效益，提高電源的質(zhì)量。其次，應合理選擇變壓器的容量和數(shù)量。如果變壓器容量太小，將導致變壓器長時間滿載或過載，加速變壓器老化，縮短其使用壽命。如果變壓器容量選擇過多，變壓器將長時間處于輕負載運行狀態(tài)，這將嚴重浪費功率，還對設備的效率進行了折扣。

3.4高效照明設施的使用實際上，照明設備也消耗一定的能量。在電氣自動化節(jié)能設計中，照明設施需要合理設計，以便獲得最大化照明設施的節(jié)能效果。在節(jié)能理念的基礎上設計節(jié)能照明設施，必須堅持節(jié)能、經(jīng)濟、實用的原則，選擇節(jié)能效果好、實用性強的節(jié)能照明設施，以確保節(jié)能、經(jīng)濟、高效。

3.5光伏設備的發(fā)展推動了電氣自動化節(jié)能技術的發(fā)展。近年來，光伏技術在中國取得了長足的進步，甚至進入了世界的前列。由于中國光伏制造業(yè)的創(chuàng)新原則，發(fā)展前景十分廣闊。在無數(shù)的制造和設計中，節(jié)能環(huán)保是目前光伏技術中的熱點問題。我們的技術人員將光伏制造自動化技術與節(jié)能理念相結合，并取得了很大進展。目前，中國在品牌效應、技術研發(fā)、光伏制造生產(chǎn)規(guī)模方面取得了重大突破。國內(nèi)生產(chǎn)設施的性能也可以與國際水平相匹配。

4、使用有源濾波器

在使用電氣設備期間易于發(fā)生諧波，諧波不僅影響設備的性能，還會影響設備的質(zhì)量，造成嚴重的資源浪費。此外，諧波也會降低電機的使用壽命，干擾其他設備。顯然，諧波的危害是巨大的，這是在運行過程中電氣設備損壞的主要原因。在溫室應用中，應用溫室電氣自動化技術可以實現(xiàn)對溫室作物的遠程監(jiān)測、實時監(jiān)測以及對溫室溫濕度的及時了解。溫室的科學管理以及介質(zhì)、二氧化碳和光指標為解決溫室數(shù)據(jù)管理提供了重要的信息，在溫室中發(fā)揮了積極的作用。接地保護有效避免漏電問題，保證用電安全。在直流接地方面，可以通過在計算機系統(tǒng)與電子通信裝置的硬件和軟件之間共享信息和數(shù)據(jù)來確保供電電壓的可靠性。

5、減少傳輸項目中的功率損耗

首先，在轉換過程中，應充分識別潛在的系統(tǒng)故障，如果發(fā)現(xiàn)問題，應及時解決問題。例如，繼電器保護被設置為處理功能，然后根據(jù)不同的故障，合理處理問題。在電源運行過程中，一旦設備短路，繼電保護系統(tǒng)就能及時定位故障，隔離故障，大大提高了故障處理的效率，最大限度地減少損失。在傳輸過程中的功耗可以從以下幾個方面降低：（1）減小導線的長度，并且當布線時，應該采取更多的直線，不進行或不需要較少的去行程。此外，應特別注意不要使導線轉動，以降低前和后電路的功率損耗。（2）在綜合考慮的前提下，盡量選擇大截面導線，有效降低阻力，降低動能損失。

其次，從信息技術水平進行分析。電氣工程自動化的應用離不開信息技術的推廣，如信息處理、顯示、傳遞和存儲，進而通過專門的處理、應用和發(fā)展。電氣工程也受到了很大的影響。但是，如果選擇合適的無功補償裝置，可以達到無功平衡，提高功率因數(shù)，降低功耗，提高電能質(zhì)量，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，提高經(jīng)濟效益。

6、功率因數(shù)的提高與電氣設備

在運行中，功率因數(shù)的提高與節(jié)能密切相關。如果功率因數(shù)被控制在更高的水平，則電力系統(tǒng)的功率轉換率將增加。那么，有沒有辦法提高功率因數(shù)呢？本文分析了以下方法：（1）在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，通過提高電動機、電力、電氣設備等用戶負載率來提高功率因數(shù)，選擇盡可能少的電機數(shù)量。由于電動機數(shù)量少，起動轉矩大，啟動電流過程大，使電氣設備在最短的時間內(nèi)正常運行，效率高，能耗低;在低壓電力系統(tǒng)中，無功功率是指可由裝有自動補償裝置的電容器柜進行補償?shù)墓β?。?）合理的電壓電平配置也能達到良好的節(jié)能效果.一方面要合理選擇高壓配電和低壓配電的電壓等級;另一方面，在確定供電電壓時要考慮各種因素，包括電氣特性。

7、結束語

隨著時代的不斷進步，節(jié)約能源已成為人類面臨的一個非常重要的問題。如何有效地實踐引起了廣泛的關注。節(jié)能工作已在世界各地開展，中國的節(jié)能戰(zhàn)略得到全面推進，在節(jié)能技術研究領域，人與物的結合使我國進入了非常廣闊的發(fā)展前景，電氣自動化系統(tǒng)也實現(xiàn)了節(jié)能設計。

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（作者單位：天津華寧電子有限公司）