電氣工程自動化及其節(jié)能設計的應用

蔣情

摘要：社會經(jīng)濟隨著時代的進步不斷發(fā)展，在此之中發(fā)展和解放生產(chǎn)力是最基本的要求。發(fā)展生產(chǎn)力需要大量生產(chǎn)資料的投入，因此發(fā)展生產(chǎn)力過程中需要的能源也越來越多。盡管社會經(jīng)濟的發(fā)展需要以能源作為基礎，但若想二者可持續(xù)的發(fā)展，則一定要節(jié)約生產(chǎn)能源，從而防止生產(chǎn)能源對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面影響。所以在社會生產(chǎn)活動中最重要的一點就是節(jié)約能源。

關鍵詞：電氣工程自動化;節(jié)能設計;應用

1 電氣工程自動化技術中存在的問題

1.1 系統(tǒng)集成化程度不高

所謂集成化指的是電氣工程自動化技術中，各項控制環(huán)節(jié)處于同一個系統(tǒng)中，進而提升電氣工程自動化技術的應用性。在具體實踐中，我國電氣工程自動化技術集成化程度不高，各項控制系統(tǒng)多處于分散、獨立狀態(tài)，沒有形成一個集合系統(tǒng)。造成這些問題原因是電氣工程自動化系統(tǒng)逐漸向復雜化和規(guī)?；较虬l(fā)展，從而導致電氣工程自動化及其節(jié)能技術難以得到有效提升。

1.2 電氣自動化系統(tǒng)技術仍不太系統(tǒng)，較為零散

對于自動化技術，電氣自動化的系統(tǒng)功能過于零散，沒有將其整理并納入到電氣自動化的系統(tǒng)內(nèi)，特別是當前國內(nèi)電氣工程自動化大都是以多島自動化為主，很多產(chǎn)品之間系統(tǒng)相互不兼容。此類自動化方式運行模式落后，無法迎合現(xiàn)代科技的設施要求，存有太多弊病。

1.3 網(wǎng)絡架構的發(fā)展存在不一致性的缺陷

由于在電氣自動化行業(yè)中還沒有對網(wǎng)絡有深入的認識，因此，網(wǎng)絡結構時存在很大的不一致性。而事實上，電氣自動化的發(fā)展離不開網(wǎng)絡的支持，但是由于網(wǎng)絡結構的問題，成為了電氣自動化的發(fā)展的瓶頸。此外，在信息軟件的使用過程中，出現(xiàn)了不同主體接口不匹配的嚴重問題，數(shù)據(jù)、信息等溝通和共享的效率收到影響，電氣工程自動化的效果大大降低。

2 電氣工程自動化的節(jié)能設計

2.1 無功補償設備的設計

無功補償是在電氣自動化系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的無功功率，會加大變壓器的輸電消耗，使電能的質(zhì)量降低。所以在節(jié)能設計中，無功補償設備的設計也是電力系統(tǒng)的關鍵之一，能在提高輸電效率的同時降低輸電損耗，而無功設備設計的主要原則就是合理選擇無功補償方式，具體可以通過對電網(wǎng)運行情況，具體的參數(shù)，最佳的補償效果進行具體合理有效地選擇，以此達到電氣工程自動化系統(tǒng)的最佳運行效率。

2.2 優(yōu)化配電系統(tǒng)的設計

因為在電氣系統(tǒng)的安裝過程中需要消耗電，這就對電氣自動化的電力系統(tǒng)有了要求。所以為了有充足的電力，我們應該對電力系統(tǒng)的適用性做出嚴格要求。為了讓電氣工程自動化能夠正常運行工作，我們就要嚴格檢驗控制電氣設備，并且還要考慮到用電設備對供電設備以及負荷容量等因素可靠性的要求。在電氣系統(tǒng)安裝的用電過程中，要符合滿足電氣設備以及用電設備等設備的要求，并且要保證電力系統(tǒng)正常運行。除此之外還要對電力系統(tǒng)的安全性負責，要讓電力系統(tǒng)的安全性夠高，既要保證導線的絕緣性能很好，還要對導線間的距離有嚴格的要求，讓導線間保持一定的距離，又要讓導線具備熱穩(wěn)定性、負荷能力以及動態(tài)穩(wěn)定的裕度。這樣的嚴格要求過后，會讓電力系統(tǒng)的的安全性大大提高。

2.3 變壓器的節(jié)能設計

在電氣自動化當中，變壓器是主要的能耗來源，是由絕緣材料、硅鋼片以及銅片等組成的，所以要想對變壓器進行節(jié)能設計，就必須對其的構成要素進行合理選擇。其中，在對絕緣材料進行選擇時，可以優(yōu)先選擇銅質(zhì)材料;在對硅鋼片進行選擇時，應該對它的薄度進行有效控制，在滿足設備運行要求的前提下，盡可能實現(xiàn)硅鋼片薄度的最小化。在對變壓器的容量以及數(shù)量等進行配置時，需要對尺度進行有效把握，根據(jù)實際情況對容量進行科學確定，在數(shù)量方面，需要避免多臺使用，一旦需要多臺使用，那么可以利用并聯(lián)的方式，這樣不僅可以提高其運行效率，減少能量損失，同時也可以對安全性進行有效保障。另外，在對節(jié)能變壓器進行使用時，需要對接線方式進行合理選擇，對長時間運行以及超負荷運行等問題盡量避免，進而全面發(fā)揮它的節(jié)能效果。

2.4 減少電能的傳輸損耗

一般來說，電能在傳輸過程中都會出現(xiàn)損失，因為導線存在電阻，有電流流過時就會發(fā)熱，出現(xiàn)有功功率損耗。根據(jù)熱功率方程P=U？/R，為了降低電能在線路當中的傳輸損失，降低導線電阻是最為行之有效的方法。大家都知道，導線電阻大小和導線截面積、電導、長度相關。電阻和導線截面積構成反比例關系，和電導、長度成為正比例關系。所以，為了將導線電阻改變，需要從下面幾個方面著手：第一，選擇導線的同時，要選擇電導率比較小的材料，從而降低電能傳輸消耗。第二，電網(wǎng)設計當中，布線流程中盡可能保證導線走直線，避免出現(xiàn)很多彎路，節(jié)約導線長度，減少電能在電路上的損耗。第三，選擇變壓器的位置上要盡可能的接近負荷中心，用來將供電距離減少。第四，如果每一個方面的條件滿足，盡量將導線的橫截面積增加，有效的降低導線的電阻，從而將電能傳輸損耗降低，實現(xiàn)節(jié)能目標。

2.5 盡量沿用有源的濾波器

在進行電氣工程自動化控制過程中，因為相關人員專業(yè)技能和職業(yè)道德素質(zhì)低下，經(jīng)常會出現(xiàn)錯誤性操作現(xiàn)象，想要針對該類問題加以預防，最好的途徑就是進行自動化系統(tǒng)中的諧波抵消。因為我國電氣設備樣式豐富且數(shù)量繁多，新進職員動作誤差幾率同步全面提升，諧波數(shù)量自然有增無減，不過從中衍生的諧波和基波，會自然地在電網(wǎng)阻抗上加以交互重疊，使得電壓畸形隱患愈加深入，造成后續(xù)愈加嚴重的電氣設備錯誤反應動作。

2.6 電纜線環(huán)境溫度

電纜線芯溫度較高，降低電纜載流量，嚴重時會發(fā)生電纜著火的現(xiàn)象。電纜應該按照環(huán)境溫度30℃進行截面選擇，在特殊情況時需要進行調(diào)整。例如，在非洲溫度較高的地區(qū)，溫度一般都超過40℃，而此時的電纜環(huán)境溫度應該按照高溫度要求來選擇。隨著我國經(jīng)濟形勢發(fā)生變化，工程建設的長遠發(fā)展被注重。不僅重視投資的控制，也對電氣自動化設備運行成本進行控制。要想做到節(jié)能，就需將二者有機統(tǒng)一，倡導優(yōu)化工程設計。電纜線的選擇應該綜合考慮初始投資和線路損耗，當線芯截面減小時，初始投資則降低，相反則導致了線路損耗費用增大。當適當?shù)脑龃缶€芯截面時，線路中的損耗減小，但是初始投資卻有所增加。

3 結語

電氣自動化在運行過程中有著很高的運行效率，有助于我國經(jīng)濟效益的持續(xù)提升，同時對于工作可靠開展、環(huán)境改善等各個方面發(fā)揮著非常重要的作用。電氣自動化是當前企業(yè)市場競爭中獲勝的一項有力的支持，正確認識當前我國電氣工程自動化開展情況，對其自動化技術加以不斷改革和創(chuàng)新，對于實現(xiàn)節(jié)能減排有著非常重要的作用。

參考文獻：

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（作者單位：遼寧華泰環(huán)?？萍技瘓F有限公司）