電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

陳文娟

【摘要】隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了較快的發(fā)展，在電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能減排，可以在電氣自動(dòng)化中開展相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，從而可以推動(dòng)電氣自動(dòng)化朝著節(jié)能環(huán)保的方向不斷發(fā)展?；诖耍恼戮碗姎庾詣?dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)展開了詳細(xì)分析，供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣工程；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用

如今，科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，能源的使用量在提升，但是能源的浪費(fèi)也非常嚴(yán)重。在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)使用中也存在能源浪費(fèi)問題。所以，從事自動(dòng)化的人員應(yīng)該充分利用各類節(jié)能技術(shù)，確保系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，起到節(jié)能的效果。

一、電氣工程自動(dòng)化

當(dāng)前，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)程度可反映國家的技術(shù)實(shí)力。它與各項(xiàng)學(xué)科相結(jié)合，且每門學(xué)科的理論知識都在持續(xù)滲透，在各行業(yè)均有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)日益豐富，逐漸呈現(xiàn)出系統(tǒng)化趨勢，處處體現(xiàn)著人性化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用原則，極大地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程。電力系統(tǒng)主要通過光纖設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，光纜應(yīng)用廣泛，且用于電纜連接的設(shè)備越來越少，既節(jié)省了電纜材料，也降低了資金成本和能耗，符合節(jié)能的初衷。當(dāng)前，電氣自動(dòng)化可以充分反映設(shè)備智能化，實(shí)現(xiàn)從智能化、在線監(jiān)測到電光交互方向的在線監(jiān)測。該智能裝置具有智能控制功能，集電子信息技術(shù)于一體。其中，在線監(jiān)測由一個(gè)以核心部件為處理器的采集站組成，在整個(gè)控制過程中，信息數(shù)據(jù)的采集和操作需要經(jīng)過不同的環(huán)節(jié)，從控制中心直至網(wǎng)絡(luò)，皆需集中監(jiān)控生產(chǎn)過程。此外，依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，系統(tǒng)能夠有效收集數(shù)據(jù)和信息，在有效工程范圍內(nèi)實(shí)施針對性的管理，建立以站為考慮單元的發(fā)動(dòng)機(jī)，提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率。

二、電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

（一）減少電能傳輸損耗

電能在實(shí)際傳輸中，導(dǎo)線電阻會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的損耗，為了降低實(shí)際電能損耗，可以先將導(dǎo)線的電阻降低。由實(shí)際電阻推算公式可知，電阻和導(dǎo)線長度呈正相關(guān)，與導(dǎo)線橫截面積呈負(fù)相關(guān)。因此，減小電阻可以從以下三點(diǎn)著手：①減少導(dǎo)線實(shí)際長度，也就是在導(dǎo)線鋪設(shè)階段，盡可能的采取直線鋪設(shè)，避免出現(xiàn)導(dǎo)線走彎路的情況；②增大導(dǎo)線的橫截面積，降低實(shí)際電阻；③讓變壓器盡可能的向負(fù)載中心靠攏，縮短實(shí)際供電距離。

（二）變壓器的挑選

在電氣工程自動(dòng)化和節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，變壓器的選擇主要應(yīng)該關(guān)注兩個(gè)方面，分別是器械的損耗和電流、電壓等的穩(wěn)定性。在選擇配電變壓器時(shí)，若容量過大，會(huì)出現(xiàn)“小馬力拉大車”現(xiàn)象，不僅增加設(shè)備投資，也導(dǎo)致變壓器長期處于空載狀態(tài)，增加無功損耗。而變壓器容量若過小，會(huì)導(dǎo)致變壓器長期過載，容易損壞，自耦變壓器和三相變壓器皆是如此。因此，正確選擇變壓器容量是降低損耗和節(jié)約能源的重要措施。

（三）無功補(bǔ)償

配電系統(tǒng)主要是由變壓器和輸配電線路等構(gòu)成，在電力系統(tǒng)中，其主要以電流的形式存在。其可以切實(shí)滿足客戶的需求，但是在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的能源消耗，產(chǎn)生大量的無功功率。所以，在進(jìn)行控制中，應(yīng)該有效的控制電壓，防止電壓降低。在電網(wǎng)的管理工作中，應(yīng)該合理的進(jìn)行，提升電網(wǎng)的傳輸質(zhì)量。無功功率產(chǎn)生的原因主要在于功率的因數(shù)非常小，不能達(dá)到設(shè)備運(yùn)行的要求，導(dǎo)致用電的成本會(huì)急劇提升。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)人員要合理的設(shè)計(jì)無功功率的補(bǔ)償，從而確保電功率達(dá)到平衡，有效的降低電費(fèi)，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在無功功率補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中，應(yīng)該控制好投切開關(guān)，設(shè)計(jì)好傳統(tǒng)的補(bǔ)償帶內(nèi)容循環(huán)投切比例，還應(yīng)該完善后續(xù)的無功功率補(bǔ)償工作。再對電容器的容量進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合容量的大小，考慮實(shí)際容量，分析自然功率因素。在進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中，要結(jié)合諧波進(jìn)行分析，聯(lián)合串聯(lián)電抗器，從而有效的對諧波進(jìn)行控制。在無功功率補(bǔ)償中，應(yīng)該將其作為基本標(biāo)準(zhǔn)，從而設(shè)計(jì)好投切參數(shù)。為了有效的防止無功功率補(bǔ)償中出現(xiàn)補(bǔ)償過度的情況，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分采用模糊投切技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以及時(shí)的調(diào)試，提升設(shè)備的精確度，及時(shí)對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤。

（四）濾波器的應(yīng)用

在操作期間，技術(shù)人員常常會(huì)犯錯(cuò)，借助濾波器就可以幫助改善諧波問題，減少電氣設(shè)備的操作失誤。引發(fā)錯(cuò)誤動(dòng)作的原因有很多，其主要原因是隨著電氣設(shè)備使用數(shù)量的逐漸增多，產(chǎn)生的諧波也就越來越多，由于諧波與基波在電網(wǎng)阻抗上會(huì)進(jìn)行重疊，而進(jìn)造成電壓畸形，所以電氣設(shè)備才會(huì)出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤。

三、電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展

電力工程自動(dòng)化能夠推動(dòng)電力工程持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為社會(huì)提供充足的電源與動(dòng)力。在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員需要優(yōu)化配電系統(tǒng)，不斷改進(jìn)存在的不足。對配電系統(tǒng)的合理性優(yōu)化必須以電力設(shè)備的可靠性和負(fù)荷能力的規(guī)格于要求為依據(jù)，同時(shí)也要規(guī)范運(yùn)行步驟。此外，在布置時(shí)應(yīng)選擇絕緣效果好的導(dǎo)體，且在布置過程中嚴(yán)格控制導(dǎo)線間距，制定可靠的雷電接地措施，以保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

現(xiàn)階段在電氣自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)領(lǐng)域還沒有取得很大的突破，但只要采用合理的節(jié)能措施，積極降低能耗，防止環(huán)境污染，便可為人們創(chuàng)造一個(gè)和諧舒適的生活環(huán)境。此外，我國正大力推動(dòng)自主創(chuàng)新模式經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)會(huì)，迎接挑戰(zhàn)，在自身積極謀求發(fā)展的同時(shí)，增強(qiáng)國家電氣實(shí)力。