剖析電氣工程及其自動化的節能設計

摘 要： 近年來，隨著“綠色工廠”“綠色園區”“綠色供應鏈”“綠色產品”等一系列綠色項目的興起，節能領跑、綠色發展成為我國當前經濟建設的重要發展目標。其中電氣自動化技術作為一項比較先進的技術，有效提升了電氣工程的效率與經濟效益。因此，為了有效推動電氣企業的發展，對電氣工程進行節能設計是非常有必要的。文章簡要分析了電氣工程及其自動化的節能設計。

關鍵詞： 電氣工程及其自動化;問題;節能設計;應用

一、 引言

眾所周知，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發時期，還是現在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過分析電氣工程及其自動化的知識與技術，文章提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能，從而實現提升電力企業效益的目標。

二、 電氣工程自動化信息技術問題

（一）缺乏自動化功能

在我國工業生產過程中，自動化信息技術發揮著關鍵作用，不僅能夠提升生產效率，還能夠提升經濟效益。但結合當前實際發展情況分析，缺乏自動化功能，導致在生產時，自動化設備只能完成一兩項任務，并由不同功能設備分工進行，卻不能僅依靠一臺設備完成。且與其他設備之間存在著信息不交流的問題，沒有實現信息技術自動化傳遞，這在一定程度上影響到自動化系統的發展。

（二）能耗大

在電氣自動化技術進行研發時，由于此技術缺乏統一的研發標準，導致在發展此技術時，僅滿足企業發展要求，這就造成自動化技術發展的局限性，且以獲取利益為基礎，卻忽略了節能設計，這就導致其影響到技術的發展，并落后于發達國家。

（三）技術水平限制

目前我國新能源主要為風力發電與太陽能發電，而風力發電與太陽能發電這類新能源對天氣的要求很高，貿然并網，如果用戶端用電需求突然升高，而當地卻為陰天或無風的天氣，如果不加大周圍火電廠的供電量，那么供電平衡將會破壞，甚至導致整個電網出現重大事故;反之，當用戶端用電需求量突然降低，同樣如果不采取相應措施，新能源發電廠發出的電能就會過剩，并以其他形式能量釋放，造成嚴重的浪費。而天氣的變化十分復雜，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科學技術來看是遠遠不夠的。

三、 電氣工程及其自動化節能設計分析

（一）提升AVC系統性能

目前我國的AVC系統缺乏全局運行的監視、系統數據太多人工處理的麻煩，使得工作效率低等問題。所以要想發展AVC系統則需要改進系統的界面，使得數據更加直觀;提升AVC系統的分析功能，使其達到人工智能的水平，能在不斷的分析結果中不斷學習，從而達到精確的自我分析來幫助工作人員判斷。

（二）降低導體的電阻

一般可以采用適當增大導體截面積的方法。目前在我國的配電網中，部分線路還存在著導體截面小、線路老化、線損率較大的情況。此外，配電網中的變壓器也存在基本參數偏大的情況。所以，應更換老化的設備與高能耗的線路和變壓器，還要加強建設出更加合理的電網結構。

（三）使新能源并網變得可靠

要想實現并網運行，就必須滿足四個基本條件：發電機與系統的頻率、相序、相位、電壓均相同。這些條件現可以滿足，但這仍然不夠。由于新能源受天氣影響，發電的質量會受到影響，比如當陽光照射強度發生變化時，發電過程中就會改變輸出功率、產生一定的諧波。由于這種不確定因素均與天氣相關，所以只要將天氣中的某些可測得的、有效的數字參數與發電出力聯系在一起，得到新能源發電規律的曲線，并反饋給電網調度員，即可實現新能源并網運行。

四、 現階段電氣工程中節能技術的應用分析

（一）節能變壓器的選擇

變壓器在輸變電行業中屬于耗能大戶，據估計，我國變壓器的總損耗占系統總發電量的10 % 左右，如果損耗每降低1 % ，那么每年可節約上百億度的電。用戶應選擇高效節能的油浸式和干式變壓器，能效水平為1級和2級，鐵芯材料為非晶合金和電工鋼帶。這樣可大大減少用戶變壓器有功功率的損耗。

（二）合理選擇電阻

電氣自動化進行運行時，會消耗大量能耗，這是由于電能進行傳輸的過程中，受到電阻的影響，產生大量能耗。電能傳輸時，也會受到電路本身阻力影響，因此，為了有效減少能耗，在應用過程中，就要合理的對電阻進行選擇，而影響能耗的因素是橫截面與長度。所以，在節能設計過程中，結合實際，合理進行選擇，并對阻線橫截面與長度進行適當調整。在對線路進行設計過程中，為了避免產生曲線，盡可能采用直線設計法，以達到縮短線路長度要求。橫截面越大，則電阻就會越小，因此，盡可能對橫截面積進行增加以降低電阻。

（三）電力蓄能設備

蓄能設備能夠轉移電網高峰時的用電量、平衡電網的峰谷差。蓄能設備可以在用電波谷時段來制取熱量并儲存起來，此時屬低電價時段，然后再在用電波峰時段，也就是高電價時段把儲存的能量釋放出來使用，這樣大大降低了企業用電成本。現階段，我國北方地區推行煤改電供暖，電鍋爐作為一種供暖主熱源技術已得到廣泛的應用，相比燃煤鍋爐其無污染物排放;相對于燃油、燃氣鍋爐占地空間小、節省用地;政府在取暖期延長了用電波谷的時段，企業應采用合適的蓄能式鍋爐來代替原有的燃煤鍋爐，既經濟又環保。

（四）無功補償設備

在對無功補償設備進行選擇的過程中，可結合以下兩點進行研究。一是結合運行參數，對無功補償設備進行合理選擇。二是結合電網實際運行，對其進行合理選擇。若負荷比較小，則可以選擇靜態設備，若負荷比較大，那么就選擇動態設備。可以選擇適應面廣且跟蹤準確的方式，以達到更好的補償效果。

五、 結語

綜上可知，雖然我國電氣工程及自動化的節能技術還處于發展階段，但是必須提高對其的重視程度，不斷完善相關節能設計與技術，提升系統運行效率，促進電氣工程行業的可持續發展。

參考文獻：

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作者簡介：? 王成驥，南京江峰水電設備安裝有限公司。