電氣工程自動化及其節(jié)能設計的應用

陳文娟

【摘要】隨著當前科學技術的不斷發(fā)展，電氣自動化技術也得到了較快的發(fā)展，在電氣自動化技術發(fā)展的同時，為了實現(xiàn)一定的節(jié)能減排，可以在電氣自動化中開展相應的節(jié)能設計，從而可以推動電氣自動化朝著節(jié)能環(huán)保的方向不斷發(fā)展。基于此，文章就電氣自動化及其節(jié)能設計展開了詳細分析，供參考。

【關鍵詞】電氣工程；自動化；節(jié)能設計；應用

如今，科學技術實現(xiàn)了高速發(fā)展，能源的使用量在提升，但是能源的浪費也非常嚴重。在電氣工程自動化系統(tǒng)使用中也存在能源浪費問題。所以，從事自動化的人員應該充分利用各類節(jié)能技術，確保系統(tǒng)可以正常運行，起到節(jié)能的效果。

一、電氣工程自動化

當前，電氣工程自動化技術的先進程度可反映國家的技術實力。它與各項學科相結合，且每門學科的理論知識都在持續(xù)滲透，在各行業(yè)均有著廣泛的應用。隨著科學技術的發(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)著人性化的設計和應用原則，極大地促進經(jīng)濟建設進程。電力系統(tǒng)主要通過光纖設備傳輸數(shù)據(jù)，光纜應用廣泛，且用于電纜連接的設備越來越少，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。當前，電氣自動化可以充分反映設備智能化，實現(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，集電子信息技術于一體。其中，在線監(jiān)測由一個以核心部件為處理器的采集站組成，在整個控制過程中，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，皆需集中監(jiān)控生產(chǎn)過程。此外，依托網(wǎng)絡技術，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)實施針對性的管理，建立以站為考慮單元的發(fā)動機，提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率。

二、電氣工程自動化及其節(jié)能設計的應用

（一）減少電能傳輸損耗

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

（二）變壓器的挑選

在電氣工程自動化和節(jié)能設計過程中，變壓器的選擇主要應該關注兩個方面，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，若容量過大，會出現(xiàn)“小馬力拉大車”現(xiàn)象，不僅增加設備投資，也導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，會導致變壓器長期過載，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）無功補償

配電系統(tǒng)主要是由變壓器和輸配電線路等構成，在電力系統(tǒng)中，其主要以電流的形式存在。其可以切實滿足客戶的需求，但是在運行中會產(chǎn)生較為嚴重的能源消耗，產(chǎn)生大量的無功功率。所以，在進行控制中，應該有效的控制電壓，防止電壓降低。在電網(wǎng)的管理工作中，應該合理的進行，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，不能達到設備運行的要求，導致用電的成本會急劇提升。在實際的應用環(huán)節(jié)中，設計人員要合理的設計無功功率的補償，從而確保電功率達到平衡，有效的降低電費，促進企業(yè)的進一步發(fā)展。電氣自動化系統(tǒng)在無功功率補償?shù)沫h(huán)節(jié)中，應該控制好投切開關，設計好傳統(tǒng)的補償帶內(nèi)容循環(huán)投切比例，還應該完善后續(xù)的無功功率補償工作。再對電容器的容量進行計算，結合容量的大小，考慮實際容量，分析自然功率因素。在進行無功功率補償?shù)沫h(huán)節(jié)中，要結合諧波進行分析，聯(lián)合串聯(lián)電抗器，從而有效的對諧波進行控制。在無功功率補償中，應該將其作為基本標準，從而設計好投切參數(shù)。為了有效的防止無功功率補償中出現(xiàn)補償過度的情況，在設計中應該充分采用模糊投切技術。這項技術可以及時的調(diào)試，提升設備的精確度，及時對設備的運行情況進行跟蹤。

（四）濾波器的應用

在操作期間，技術人員常常會犯錯，借助濾波器就可以幫助改善諧波問題，減少電氣設備的操作失誤。引發(fā)錯誤動作的原因有很多，其主要原因是隨著電氣設備使用數(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)阻抗上會進行重疊，而進造成電壓畸形，所以電氣設備才會出現(xiàn)一定的錯誤。

三、電氣工程自動化與節(jié)能設計的發(fā)展

電力工程自動化能夠推動電力工程持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為社會提供充足的電源與動力。在設計過程中，相關人員需要優(yōu)化配電系統(tǒng)，不斷改進存在的不足。對配電系統(tǒng)的合理性優(yōu)化必須以電力設備的可靠性和負荷能力的規(guī)格于要求為依據(jù)，同時也要規(guī)范運行步驟。此外，在布置時應選擇絕緣效果好的導體，且在布置過程中嚴格控制導線間距，制定可靠的雷電接地措施，以保證系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性。

四、結語

現(xiàn)階段在電氣自動化與節(jié)能設計領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)造一個和諧舒適的生活環(huán)境。此外，我國正大力推動自主創(chuàng)新模式經(jīng)濟的發(fā)展，電力企業(yè)應抓住機會，迎接挑戰(zhàn)，在自身積極謀求發(fā)展的同時，增強國家電氣實力。