電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究

孔樂群

摘要：現(xiàn)階段，電氣工程自動化技術(shù)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。節(jié)能減排已然成為了我國電氣工程自動化技術(shù)進(jìn)步的重要手段，隨著節(jié)能減排要求的不斷提升，如何降低能源消耗和污染是當(dāng)下我們需要解決的難題。電氣自動化的應(yīng)用是提高我國經(jīng)濟(jì)效益的一劑良藥，正確認(rèn)識當(dāng)前我國電氣工程自動化開展情況，對其自動化技術(shù)加以不斷改革和創(chuàng)新，對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排有著非常重要的作用。本文主要分析探討了電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用情況，以供參閱。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用

當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源的使用量增大，但是，出現(xiàn)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，使得能源短缺現(xiàn)象極為嚴(yán)重，成為備受關(guān)注的問題。尤其在電氣工程及自動化系統(tǒng)中，能源浪費(fèi)現(xiàn)象尤為突出，需要引起高度關(guān)注。為此，需要相關(guān)從事自動化設(shè)計(jì)的人員要注重節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，既要維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又要達(dá)到節(jié)能的目的。

1電氣工程自動化概述

電氣工程是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中關(guān)注度比較高的學(xué)科，電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展決定了國家技術(shù)實(shí)力。它與各學(xué)科相互結(jié)合，各學(xué)科的理論知識都有所滲透，在各個行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，其顯而易見的重要價值可想而知。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣系統(tǒng)越來越豐富，也逐漸呈現(xiàn)體系化，更加體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則，大大推動了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程。電氣系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)通過光纖設(shè)備來傳輸，大量采用了光纜，使用的連接電纜的設(shè)備數(shù)量越來越少，節(jié)約了電纜材料，降低了資本費(fèi)用的數(shù)額，減少了能源的損耗，從而達(dá)到節(jié)約能源的初衷。當(dāng)前電氣自動化對于設(shè)備來說智能化能夠得到充分體現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，由智能化與在線監(jiān)測向著電力光互式方向發(fā)展。智能化的設(shè)備具有智能化的控制功能，并與電子信息等技術(shù)融會貫通。在線監(jiān)測由采集站構(gòu)成，以其中的核心元件作為處理器，并進(jìn)行全過程控制。

2電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備，其主要負(fù)責(zé)電壓、電流以及功率的轉(zhuǎn)換工作。變壓器的運(yùn)行需要消耗掉大量的能源，即使是處于空載運(yùn)行狀態(tài)，也會造成大量的能耗。因此，做好變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)，對于電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)具有重要意義。通常情況下，變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)主要為以下幾點(diǎn)：（1）選擇合理的變壓器型材。對于變壓器的制備材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的優(yōu)化組合，從而有利于實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。若是銅片、硅鋼片以及絕緣材料的設(shè)計(jì)不合理，則容易導(dǎo)致不必要的能耗的出現(xiàn)。因此，在確保變壓器工作的情況下，應(yīng)當(dāng)選擇最為合理的制備材料以及運(yùn)行介質(zhì)，在減少電氣自動化的工程成本的同時，實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能。（2）在廠房或者是大型的寫字樓中，變壓器作為電力系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵部分，其應(yīng)被放置在電力消耗的中間地域，與其他的輔助設(shè)備位于同一地方，從而有助于管理，并能夠減少電纜的長度，從而節(jié)約成本以及資源，同時提高供電功率以及質(zhì)量。（3）對變壓器的容量以及使用的臺數(shù)進(jìn)行合理選擇。在對變壓器的額定容量進(jìn)行確定時，應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際所需的電量來確定。在進(jìn)行變壓器的選擇時，應(yīng)留出約20%的冗余空間，過多過少都是不可取的。而對于變壓器臺數(shù)的選擇，則應(yīng)該綜合考慮擴(kuò)容以及可能出現(xiàn)的過度耗損情況，若是使用了過多的變壓器的臺數(shù)，則會造成資源的浪費(fèi)。若是變壓器的使用臺數(shù)在2臺或是2臺以上，則應(yīng)采取并聯(lián)的措施，其不僅能夠提高其安全可靠性能，還能夠增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而真正實(shí)現(xiàn)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.2無功補(bǔ)償設(shè)備的設(shè)計(jì)

無功補(bǔ)償是在電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)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(shè)計(jì)中，無功補(bǔ)償設(shè)備的設(shè)計(jì)也是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，能在提高輸電效率的同時降低輸電損耗，而無功設(shè)備設(shè)計(jì)的主要原則就是合理選擇無功補(bǔ)償方式，具體可以通過對電網(wǎng)運(yùn)行情況，具體的參數(shù)，最佳的補(bǔ)償效果進(jìn)行具體合理有效地選擇，以此達(dá)到電氣工程自動化系統(tǒng)的最佳運(yùn)行效率。

2.3降低電能傳輸過程中的能源消耗

電能傳輸過程中由于電阻內(nèi)部阻礙作用會產(chǎn)生一定的功率損耗，造成很多的電能損耗，但是由于線路傳輸之間具有一定的傳輸距離，因此傳輸損耗是難以避免的，但是我們可以采取必要的措施將能耗控制在合理的范圍之內(nèi)，由于電阻和線路長度之間成正比關(guān)系，與導(dǎo)線的橫截面積成反比關(guān)系，因此我們可以降低線路傳輸距離實(shí)現(xiàn)降低損耗的目的，對于傳輸線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)線路回頭設(shè)計(jì)和彎路設(shè)計(jì)現(xiàn)象，在達(dá)到基本傳輸目標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮短傳輸距離。

2.4采用合理的電力電纜

在電氣工程自動化系統(tǒng)中電力電纜也是重要的組成部分，電力電纜必須要結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況合理的選擇，保證輸電導(dǎo)線的正常運(yùn)行。目前，電力電纜材料以銅質(zhì)和鋁質(zhì)較多，銅材料貴，節(jié)能好，經(jīng)濟(jì)性高；鋁材料便宜，但是其節(jié)能效果比較差，所以電力電纜的選擇要因?qū)嶋H情況而定，從多個角度進(jìn)行對比考慮，銅質(zhì)電纜是目前達(dá)到節(jié)能和安全方面最佳的電力電纜。

2.5選擇有源濾波器

在實(shí)際的操作中常常會發(fā)生誤動作，所以要消除諧波來避免或減少電氣設(shè)備的誤操作，而最高效的方法就是運(yùn)用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設(shè)備，其帶來的諧波也隨之增加，但是產(chǎn)生的諧波與基波在電網(wǎng)阻抗上會重疊，從而使電壓形成畸形，由此導(dǎo)致電氣設(shè)備誤動作的產(chǎn)生。

3結(jié)束語

總之，目前節(jié)能設(shè)計(jì)的基本理論發(fā)展和應(yīng)用仍舊處于一個初級理論研究階段，在電氣工程自動化中的應(yīng)用還不是很成熟，但是節(jié)能設(shè)計(jì)必將是電氣工程自動化設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向之一。積極借助科學(xué)技術(shù)發(fā)展而來的電氣工程自動化技術(shù)更應(yīng)該緊緊把握住社會發(fā)展的方向，積極地將節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境等理念深入融合到電氣工程設(shè)計(jì)中，在提高企業(yè)自身競爭優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益的同時，還應(yīng)該努力為社會創(chuàng)造更多效益。目前電氣工程自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，還存在著很多的技術(shù)性問題需要大家在實(shí)踐中進(jìn)行優(yōu)化和解決，通過節(jié)能設(shè)計(jì)思想的引入也會使得電氣自動化控制技術(shù)更好發(fā)展。

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（作者單位：河北卓正實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司）