電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析

劉金 趙鵬宇

摘要：目前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)使能源的使用量更大，但是，同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問題。針對(duì)能源短缺的現(xiàn)象，需要重視電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)，滿足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略。這就要求相關(guān)方面的設(shè)計(jì)人員能夠重視節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效的維護(hù)，并達(dá)到節(jié)能的客觀要求。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì);技術(shù)

1電氣工程自動(dòng)化的相關(guān)含義

電氣工程是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中產(chǎn)生的重要學(xué)科，電氣工程的水平會(huì)表示一個(gè)國(guó)家的科學(xué)進(jìn)步程度。電氣工程自動(dòng)化專業(yè)通常應(yīng)用比較廣泛，會(huì)在人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷娑加兴w現(xiàn)，因此，其重要價(jià)值不言而喻。在社會(huì)的發(fā)展過程中，電氣工程實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的發(fā)展，也形成了一個(gè)相對(duì)更加完善的體系，使自動(dòng)化體現(xiàn)出更加人性化的特點(diǎn)，也為我國(guó)的社會(huì)建設(shè)提供了更加豐富的經(jīng)濟(jì)效益。

在電氣工程自動(dòng)化方面，未來的主要發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，即一次設(shè)備的智能化方向、一次設(shè)備在線監(jiān)控方向以及電力互感器方向。其中一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方向主要是由多個(gè)微處理核心的控制采集器，來分散地對(duì)不同部分的工藝流程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，通過相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和中央控制器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)控的一種系統(tǒng)。在電氣工程體系中的具體應(yīng)用主要是采取數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過復(fù)雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的區(qū)域管理，并通過相關(guān)的單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的引擎，提高電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。智能控制體系在其發(fā)展過程中，同時(shí)具備電子學(xué)、信息學(xué)以及自動(dòng)化控制學(xué)等方面的內(nèi)容，具有交叉學(xué)科的綜合性特征。

2電氣自動(dòng)化工程開展節(jié)能設(shè)計(jì)的意義電氣自動(dòng)化

1）任何投入使用的電氣設(shè)備均會(huì)消耗電能，當(dāng)前階段我國(guó)的電能資源屬于常規(guī)性能源，隨著近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源短缺問題對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響越來越顯著，這讓節(jié)能減排成為了電氣自動(dòng)化工程開始廣泛探索的問題之一。通過將節(jié)能理念融入到電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中，可以很好地提升工作效率，降低能耗，幫助企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2）電氣自動(dòng)化工程對(duì)平穩(wěn)運(yùn)行有很高的要求，以往所使用的技術(shù)雖然可以一定程度上提升工作效率，但實(shí)際運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性不足，極易導(dǎo)致供電和輸電系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的問題。近年來隨著節(jié)能設(shè)計(jì)理念在電氣自動(dòng)化工程中的深入應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)不僅可以減少能源的浪費(fèi)，可以很好地確保供電系統(tǒng)與輸電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，對(duì)提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有十分重要的意義。

3）在長(zhǎng)期的使用過程中發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)很容易產(chǎn)生諧波，所產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的損害，不利于電力設(shè)備的保護(hù)。要有效解決這一問題，必須結(jié)合實(shí)際情況從節(jié)能方面來著手。在近年來的實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，將諸多節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化工程中，可以有效減少電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能源消耗，在消除諧波方面有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，可以最大限度避免對(duì)電網(wǎng)的損害，這對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備可持續(xù)使用意義重大。

3電氣工程自動(dòng)化信息技術(shù)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 降低電能傳輸損耗

電能在傳輸時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)損耗，如果線路設(shè)計(jì)不合理或者輸電線質(zhì)量不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使電能損耗更加嚴(yán)重。因此，需要努力降低電能傳輸過程中的損耗。第一，需要根據(jù)電氣工程的實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)與規(guī)劃。第二，定期維護(hù)輸電線路，不僅可以延長(zhǎng)輸電線的使用壽命，還可以降低輸電線路的運(yùn)營(yíng)成本。第三，科學(xué)選擇輸電線纜，保證輸電線纜質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在選擇線纜的過程中，需要選擇傳輸能力強(qiáng)的線纜。這樣不僅可以防止電能在傳輸過程中發(fā)生較大損耗，還可以提升節(jié)能質(zhì)量。

3.2 合理選取變壓器

在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，變壓器是最重要的設(shè)備。它能夠?qū)㈦妷?、電流與功率相關(guān)聯(lián)。變壓器在電氣自動(dòng)化技術(shù)中的耗能占比最大，即使是空載運(yùn)行，也會(huì)發(fā)生很大的能源損耗。為了緩解這一情況，設(shè)計(jì)人員在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，要科學(xué)選擇變壓器，改善能源消耗問題。選擇變壓器時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合分析材料、性能配置等方面進(jìn)行綜合性考慮。

3.3 選用無功補(bǔ)償裝置

在選擇無功補(bǔ)償設(shè)備的過程中，可以在兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。一方面，應(yīng)當(dāng)結(jié)合電氣自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，選擇相應(yīng)符合電壓容量的無功補(bǔ)償設(shè)備。另一方面，應(yīng)當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)選擇無功補(bǔ)償設(shè)備。若設(shè)備的符合率較低，需要使用靜態(tài)設(shè)備，其中實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置。若設(shè)備的符合率較高，則可以選擇動(dòng)態(tài)設(shè)備。在設(shè)備選擇過程中，要選擇適應(yīng)能力較強(qiáng)且可以準(zhǔn)確跟蹤的模糊投切方式，以進(jìn)一步提升補(bǔ)償效果。

3.4 有源濾波器與信息技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生諧波，影響配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相關(guān)工作人員為了降低人為因素造成的諧波影響，可以在設(shè)備中加入濾波器，以提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相關(guān)工作人員也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到應(yīng)用信息技術(shù)的重要性，通過應(yīng)用信息技術(shù)連接不同電氣工程自動(dòng)化設(shè)備，提高工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同性，保證電氣工程自動(dòng)化的穩(wěn)定性和系統(tǒng)性，減少能源浪費(fèi)。

3.5 在電氣自動(dòng)化故障診斷中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化設(shè)備不僅種類較多，而且不同類型的設(shè)備技術(shù)還存在很大差異。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性有著十分緊密的聯(lián)系。在有效應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)后，可以通過電氣自動(dòng)化技術(shù)收集的信息分析設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，以此判斷設(shè)備故障問題。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果出現(xiàn)故障問題，通過傳統(tǒng)方式工作人員往往不能準(zhǔn)確判斷故障位置和引發(fā)故障的原因。但是，工作人員利用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠準(zhǔn)確找出故障位置，分析造成故障原因，從而縮短了故障排查時(shí)間。另外，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以及時(shí)分析設(shè)備存在問題的數(shù)據(jù)信息并發(fā)出警報(bào)，提醒技術(shù)人員排除故障。

結(jié)束語(yǔ)：

節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)是科學(xué)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，在電氣工程中，技術(shù)人員只有更加充分地了解節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并且掌握相關(guān)知識(shí)，才能夠使得電氣工程不斷發(fā)展。電氣工程自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化以及節(jié)能設(shè)計(jì)控制，在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，又在一定程度上保證了相關(guān)技術(shù)人員和操作人員的安全，減輕了他們的作業(yè)負(fù)擔(dān)，而且，也起到了推動(dòng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)順利、穩(wěn)定發(fā)展的重要作用。

參考文獻(xiàn)

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