電氣工程自動化與節(jié)能設計的應用

程玉景 王哲哲 蘇立青

摘 要國民經濟的不斷增長，人們的物質生活水平日益提升，與此同時，在日常生產、生活的過程中，對于電力能源的需求量也在逐年擴張。而在此背景下，也為電氣工程自動化技術提供了良好的發(fā)展空間，文章主要從節(jié)能設計入手，對電氣工程自動化及其應用進行了研究。

【關鍵詞】電氣工程自動化 電力能源 節(jié)能環(huán)保設計 有源濾波器 網絡構件

所謂電氣工程自動化，其是現(xiàn)代科學中的重要組成部分，是推動國民經濟增長的動力源泉。它的出現(xiàn)不僅改變了人們的生產和生活方式，同時也節(jié)約了大量的勞動生產力。在當前的電氣工程自動化應用過程中，人們更加關注它的節(jié)能環(huán)保性，而這也是該技術今后發(fā)展的主要方向。

1 電氣工程自動化應用現(xiàn)狀

（1）實現(xiàn)系統(tǒng)集成是電氣自動化系統(tǒng)得以發(fā)展和提升的重要途徑。但縱觀我國目前實際的應用現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)很多電氣自動化仍停留在多島自動化的階段，且存在信息無法共享、功能單一以及互不連接等缺陷問題，無法充分的發(fā)揮電氣自動化技術本身所具有的優(yōu)勢和功能。

（2）未來的電氣自動化發(fā)展方向，是要建立快捷、高效的自動化系統(tǒng)或“電氣工程師”，但目前我國個別企業(yè)在發(fā)展過程中，由于自身的網絡構件存在缺陷，故直接對電氣工程自動化的應用和發(fā)展產生了不利影響。另外，商家和企業(yè)在進行軟、硬件交換的過程中，由于程序接口存在不一致性，進而也對企業(yè)信息、數據的傳輸與交流造成了一定影響，同時也對信息共享造成了嚴重阻礙，使自動化系統(tǒng)以及電氣工程在具體應用的過程中，難以發(fā)揮出其應有的價值和優(yōu)勢。

（3）企業(yè)在應用和開發(fā)電氣自動化技術的過程中，由于技術人員所掌握的技術和理論不盡相同，故在依據人員意識進行支配時，直接導致了電氣工程設計、維護、運行以及實施過程中，成本增加的問題，給企業(yè)發(fā)展增加了嚴重的經濟負擔。

2 電氣工程自動化節(jié)能設計應用

2.1 變壓器的恰當選擇

變壓器在具體應用的過程中，時常會受到負載損耗、空載損耗、鐵損以及銅損等因素的影響，最終出現(xiàn)電能浪費的問題。在供配電系統(tǒng)中，變壓器的應用十分廣泛，因此，應落實好其科學選擇工作，以此促進節(jié)能目標的實現(xiàn)。具體分析如下：

（1）應盡可能的將變壓器自身的損耗降至最低，在此可選擇單向自動補償設備，以此達到平衡徑流電流的目的，降低或消除負載的不平衡性，通過該方式，最大限度的降低變壓器自身的消耗。

（2）在選擇變壓器時，技術人員還應重點考慮其自身的技能特征，這一點對于能耗的節(jié)約至關重要。

2.2 降低電能的傳輸損耗

在傳輸電能的過程中，導線中的電阻通常會導致不同程度的功率損耗問題。但在整個傳輸途中電流基本保持不變，故若想降低電能的傳輸消耗，通?？赏ㄟ^減小導線電阻的方式來進行。借助電阻推導公式可獲得以下信息：電能傳輸過程中的損耗率與導線的橫截面積呈反比例關系；電能傳輸損耗與導線的長度和電阻之間呈現(xiàn)正比例關系?；谏鲜銮闆r，技術人員在進行電氣自動化節(jié)能設計的過程中，一般可從以下幾個方面入手：

（1）需確保導線布置的合理性，若條件允許，應盡可能的避免其走回頭路或彎路，以此縮短導線的長度；

（2）選擇的小電阻率材料制作而成的導線；

（3）在條件恒定的情況下，可選擇大橫截面積的導線，如此也可達到降低電阻的目的；

（4）盡量縮短負載中心和變壓器之間的距離。

2.3 有源濾波器的應用

在進行電氣工程自動化節(jié)能設計的過程中，經常會因為技術人員水平低下，而直接導致操作失誤的問題，因此，有必要結合實際情況，制定出完備的應急解決措施?；诖耍赏ㄟ^諧波抵消的方式實現(xiàn)上述目標。但隨著我國電氣自動化技術的不斷發(fā)展，目前市面上的電氣設備種類、樣式繁多，進而也增加了工作人員的操作難度，失誤率也在大幅度攀升。因此，在實際操作的過程中，一定要對諧波加以消除，以此減少設備的誤操作，此時便涉及到了濾波器。通過該設備的有效應用，可完全解決上述問題，并降低技術人員的操作難度，效果十分理想，為電氣工程自動化節(jié)能設計體提供了良好的保障。

2.4 無功率補償

配電系統(tǒng)是由用戶電力負荷、配輸電線路、升降變壓器等共同構成。電能會通過電流的方式在電力系統(tǒng)中隨意流動，即便可為不同情況的用戶提供合理的電能量，但在此情況下，依然無法避免能量損耗問題的發(fā)生，其中，無功功率的所占比重最大，若不加以及時控制，不僅會使電路電壓迅速降低，同時也會對電網的正常運行和后續(xù)管理帶來不利影響。

從客觀角度分析，無功率將會直接導致功率因數下降的問題，一旦該數值無法達標，用戶便需承擔一定的罰款費用，且用電成本也會大幅度增加。因此，在節(jié)能設計過程中，常需涉及到無功補償設備，以此達到平衡運轉的目的，降低用戶的用電成本。在此過程中，應注意如下問題：對補償電容內部投切比例進行重新分配；結合自然功率因數和實際電壓容量，計算出電容器容量，一旦補償過程中產生諧波，則需使用電抗器串聯(lián)；選擇無功功率標準，并以此確定投切參數，通過該方式避免震蕩隱患、無功倒送、過度補償等問題。

3 結束語

綜上所述，電氣工程自動化節(jié)能設計屬于一項長期性、系統(tǒng)性的工程，目前在國內正處于發(fā)展的初級探索階段，在此要求設計人員在今后的實踐中，不斷改進技術工藝，重點突出和強調節(jié)能環(huán)保新理念，最大限度減少該技術應用對環(huán)境和空氣的污染，從而還人類一片潔凈、湛藍的天空。

參考文獻

[1]閆海東，程世偉.淺析電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（06）：69.

[2]張桂昌.探究當前智能化技術在電氣工程自動化控制中的運用[J].通訊世界，2015（19）：247-248.

作者單位

1.石家莊工程職業(yè)學院 河北省石家莊市 050061

2.河北常山生化藥業(yè)股份有限公司 河北省石家莊市 050000