電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

熊麗萍

摘 要：隨著科技的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)日趨完善。實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的高效運(yùn)行，在升級(jí)改造時(shí)不僅要改進(jìn)和完善電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，更要積極響應(yīng)國(guó)家提倡節(jié)能的口號(hào)，注重節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)，有效降低能源消耗。為此，本文就電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76；TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）08-0147-02

Research and Application of Electrical Engineering

Automation and Energy Saving Design

XIONG Liping

（Henan College of Industry & Information Technology，Jiaozuo Henan 454000）

Abstract： With the rapid development of science and technology， electrical automation technology tends to improve. To realize the efficient operation of electrical equipment， not only to improve and improve the electrical engineering automation technology， but also to actively respond to the country to promote energy-saving slogan， pay attention to energy-saving technology design， effectively reduce energy consumption. Therefore， this paper discussed the application of electrical engineering automation and energy-saving design.

Keywords： electrical engineering；automation；energy saving design

電氣工程自動(dòng)化是現(xiàn)代科技的重要組成部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。電氣工程自?dòng)化的出現(xiàn)解放了大量勞動(dòng)力，使人們的生活、生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大改變，而如何讓電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與節(jié)能設(shè)計(jì)完美結(jié)合是該技術(shù)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

1 電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)概述

1.1 電氣工程和電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，電氣工程不斷更新?lián)Q代，信息技術(shù)賦予了電氣工程新的生命，給電氣工程帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間，不再局限于傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品。建立快捷、高效的自動(dòng)化系統(tǒng)是未來(lái)電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)的需要。我國(guó)許多企業(yè)由于自身原因，阻礙了電氣自動(dòng)化的發(fā)展。一些商家或企業(yè)在進(jìn)行硬件向軟件轉(zhuǎn)化時(shí)，由于程序接口不一致，對(duì)商家或企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸和升級(jí)造成了嚴(yán)重阻礙，導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)在具體應(yīng)用時(shí)無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)，從而導(dǎo)致電氣自動(dòng)化進(jìn)程緩慢[1]。

1.2 電氣工程自動(dòng)化

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，涉及的領(lǐng)域越來(lái)越多，從最開(kāi)始的電子領(lǐng)域、工程領(lǐng)域拓展到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、電力領(lǐng)域和節(jié)能領(lǐng)域，而電氣自動(dòng)化的價(jià)值也隨之提升?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。為了減少鋪設(shè)電纜的成本，提高信息傳遞效率，電氣自動(dòng)化更是把傳遞信息的渠道變成光纖，豐富了電氣自動(dòng)化的內(nèi)容。在許多領(lǐng)域，已不再需要人工操作。相比人工來(lái)說(shuō)，智能化的機(jī)器能在更低的成本下給公司帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。許多設(shè)備都已經(jīng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化控制，在控制的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和全程監(jiān)控，整個(gè)電氣工程就能在自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定長(zhǎng)久運(yùn)行。

1.3 節(jié)能設(shè)計(jì)

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度讓全世界感到震驚，但經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也留下了一連串的“后遺癥”，其中能源消耗過(guò)度就是最嚴(yán)重的問(wèn)題之一。節(jié)能產(chǎn)品的制造所需要消耗的能源少，對(duì)環(huán)境的破壞小，所以，在未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中，智能化是趨勢(shì)。電氣工程自動(dòng)化在設(shè)計(jì)時(shí)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能是各個(gè)領(lǐng)域最新的追求目標(biāo)，這需要眾多科研人員不斷進(jìn)行技術(shù)革新，爭(zhēng)取在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能產(chǎn)品的結(jié)合。

2 電氣自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

2.1 變壓器

如果變壓器選擇不當(dāng)，在具體應(yīng)用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)各種電能浪費(fèi)的問(wèn)題，如銅損、鐵損和負(fù)載損等。因此，我們?cè)谶x擇變壓器時(shí)要結(jié)合用電設(shè)備的實(shí)際，合理選擇變壓器，降低能源損耗。變壓器本身是由大量的金屬材料制成的，上述各種損耗問(wèn)題都較為常見(jiàn)，這也是目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的變壓器通病。因此，電氣自動(dòng)化設(shè)備在選擇變壓器時(shí)要盡可能將變壓器的損耗降到最低，建議選擇單向自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，通過(guò)平衡徑流來(lái)降低負(fù)載消耗。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償

線路損耗也是電氣工程中較為常見(jiàn)的一種損耗方式，與設(shè)備損耗不同的是，線路損耗會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的供電，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致電壓不穩(wěn)定，造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。系統(tǒng)的不穩(wěn)定、功率低會(huì)導(dǎo)致成本大大增加。常見(jiàn)配電系統(tǒng)主要由變壓器、供電中心和供電路線等幾個(gè)單元組成。在整個(gè)供電系統(tǒng)中，無(wú)功功率所耗費(fèi)的能源是最多的，若不能較好地解決這個(gè)問(wèn)題，無(wú)功功率會(huì)導(dǎo)致電路電壓減低、電腦傳輸質(zhì)量降低，甚至影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行和管理。因此，從客觀角度分析，無(wú)功補(bǔ)償是非常有必要的，用戶(hù)想要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償需要借助相關(guān)補(bǔ)償設(shè)備，保證電壓穩(wěn)定和供電質(zhì)量，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。用戶(hù)在進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，也要選擇科學(xué)合理的補(bǔ)償，如果電容內(nèi)部循環(huán)投切比例不合理，就可能達(dá)不到節(jié)能的目的，甚至可能適得其反。

對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕ㄗh有以下三點(diǎn)：一是參考目前市場(chǎng)上最常用的模糊投切，以無(wú)功功率為準(zhǔn)則，確認(rèn)投切參數(shù)，從而避免無(wú)功倒送和過(guò)度補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題；二是確定電容的固定容量，可以通過(guò)計(jì)算電容量和電器的自然功率來(lái)確定，在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備接入電路時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，造成電路損壞，所以相關(guān)人員要在電路中接入電抗器來(lái)消除諧波；三是為了方便計(jì)算出合理的電容，可以把舊的補(bǔ)償電容進(jìn)行合理分配，以得到最準(zhǔn)確的電容數(shù)據(jù)。

2.3 濾波器

我國(guó)電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)還不夠成熟，技術(shù)人員水平較低，在正常施工過(guò)程中容易出現(xiàn)各種失誤，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來(lái)的自動(dòng)化設(shè)備達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果，所以相關(guān)人員必須結(jié)合實(shí)際情況制定出相應(yīng)的解決措施。

針對(duì)上述問(wèn)題，最好的辦法就是通過(guò)其他設(shè)備來(lái)低消諧波。濾波器的主要作用是用來(lái)消除諧波對(duì)電路造成的影響。電氣工程自動(dòng)化相關(guān)工作的操作難度較大，因?yàn)槭忻嫔系碾姎庾詣?dòng)化設(shè)備種類(lèi)繁多，而且還在隨著電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不斷增加，因此工作人員在操作過(guò)程中很容易出現(xiàn)失誤。為了解決上述問(wèn)題，降低相關(guān)施工人員的工作難度，要結(jié)合節(jié)能理念，把電器運(yùn)行中的錯(cuò)誤指令通過(guò)有源濾波器進(jìn)行阻止，以有效穩(wěn)定電壓，降低技術(shù)人員的失誤率。

2.4 減少傳輸過(guò)程中的損耗

電能傳輸?shù)闹饕d體是導(dǎo)線。電能在通過(guò)導(dǎo)線的傳輸過(guò)程中，導(dǎo)線質(zhì)量是一個(gè)很關(guān)鍵的因素，導(dǎo)線中造成電能損耗的主要是電阻，這點(diǎn)常常被忽略。因?yàn)閷?dǎo)線的電阻較小，但把整個(gè)電路中的導(dǎo)線累積起來(lái)就很大，因此，在電能運(yùn)輸過(guò)程中，要盡量?jī)?yōu)化導(dǎo)線，把電阻帶來(lái)的電能損耗降到最低。具體操作可從以下幾個(gè)方面入手：一是在導(dǎo)線鋪設(shè)之前要對(duì)周?chē)膶?shí)際環(huán)境進(jìn)行考察，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)出最佳路線，盡量少走彎路，縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度；二是在條件允許的條件下選擇電阻最小的導(dǎo)線，例如，大橫截面積的導(dǎo)線就是一種電阻很低的導(dǎo)線，盡量減少由于電阻造成的電能損耗；三是變壓器和負(fù)載中心之間的距離越短，電阻越小。

2.5 優(yōu)化配電

為用戶(hù)提供電力支持是電氣工程最終的目的，因此電力工程在進(jìn)行電力配置時(shí)要考慮到優(yōu)化配電的問(wèn)題。首先是配電系統(tǒng)的優(yōu)化，保證在電氣設(shè)備允許的情況下，制訂最科學(xué)合理的配電計(jì)劃；其次是電氣設(shè)備的安裝過(guò)程中，要盡量選用性?xún)r(jià)比高的材料和設(shè)備。最后，選擇質(zhì)量過(guò)硬的導(dǎo)線，從而確保整個(gè)配電系統(tǒng)穩(wěn)定。

2.6 高效運(yùn)行

高效運(yùn)行也是減少能源損耗的一種重要方法。電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)是有一套節(jié)能效果很好的自動(dòng)化設(shè)備，這也是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與節(jié)能理念結(jié)合的體現(xiàn)。為了進(jìn)一步提升電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)能效果，還可以應(yīng)用上述提到的一些減少電路損耗和電荷均勻化措施，這些措施能在提升電氣設(shè)備工作效率的同時(shí)確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，達(dá)到良好的節(jié)能效果。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)電氣工程自動(dòng)化在節(jié)能設(shè)計(jì)方面仍停留在初級(jí)階段，還有很長(zhǎng)的路要走。電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工程，相關(guān)部門(mén)要加大對(duì)這方面的資金投入，不斷追求技術(shù)的革新，結(jié)合節(jié)能環(huán)保的理念，研制出更完美的設(shè)備，保證社會(huì)發(fā)展和節(jié)能環(huán)保同時(shí)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹靚.電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究[J].信息化建設(shè)，2016（11）：303.