淺談電氣工程及其自動化的節能設計

許欣榮

摘 要：隨著我國各行各業的發展，各類產業的用電需求越來越大。無論是生產還是生活，人們與電力的關系已變得密不可分。所以，電力在人類社會中正扮演者愈來愈重要的角色。但是據了解，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。通過電氣工程及其自動化的知識與技術，提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能。本文通過對當前的電氣工程及其自動化節能設計存在的問題進行探討，并對其設計方向提出合理建議，從而達到較為理想的節能目的。

關鍵詞：電氣工程;節能;設計

1.電氣自動化節能設計的意義

電氣自動化在各個規模、各個行業都已基本采用，它能夠大大減少工作時間，提高工作效率，減少運行成本，改善工作人員的勞動條件等。近年來，隨著“綠色工廠”“綠色園區”“綠色供應鏈”“綠色產品”等一系列綠色革命的興起，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。那么，采用先進的自動化節能技術和節能設備才是推動各行各業達到節能減排目的的有效途徑。從當前國家節能的方向考慮，企業采用先進的節能技術勢在必行，新建企業從建廠之初就應考慮節能的設計和節能設備的選用，而對于一些老企業來說，通過技術改造來實現節能，降低生產成本，提高產品質量才是企業發展的根本之道。

2.電氣工程自動化節能設計的分析

在競爭如此激烈的時代背景下，走的道路正確可以越走越遠，可以更加順應時代的發展，電氣自動化項目還有許多需要各方面協作共同完善的地方，對于存在的各項風險，多方面技術協調共同去解決，將風險控制到最低水平，不斷地節能減少浪費。電氣工程自動化節能技術可以通過模型檢測一個項目的可行性，通過項目的實際情況進行分析判斷，通過設計的各項數據分析要求以及資料的收集整合建立的項目模型，在實際調試中可以更準確，并且采用真實可靠的可行性報告研究，對于電氣各個方面都可以通過電氣工程自動化節能技術進行研究分析，盡量減少資源浪費及時地做出合理的實施解決方案，電氣自動化技術采用有條理的電路安全設備，保證項目的安全評估，采取專業的操作技術，嚴格執行規范合理的使用材料，層層把關做到真實可靠，嚴格按照黨中央關于電力行業的行為規范進行電氣自動化管理。由于受市場環境的影響，要充分利用政策讓我國的電力行業得到壯大發展，把電力行業和互聯網+時代聯系起來，加強工程和信息技術的聯系，通過市場的發展不斷地改進，運用節能技術進行合理有效的可行性分析并調試出優化的設備。通過電力系統的建立有效的控制成本，可以精確地顯示各項所需的費用以及各分支具體的技術材料，通過節能設計在一項工程完工后的時間節點與預計相一致的進行操作，確保成本的有效控制和電力傳輸過程中節約能量，節約的能量對于所節約的電量是不容小覷的，根據電網系統的輸入和流出，是不穩定的，對于每戶的用量和企業所需電力是不同的，所保障的電壓情況將根據電氣設備自動化節能設計進行調節。電力在傳輸的過程中由于會受到電流阻力的影響對電線會有損耗，電力的流出是通過電纜的作用，電纜的粗細質量也將影響電力的輸出以及成本的花費，節能設計主要是控制成本設計以及電力的節能設計。電纜有多種材質，如何選擇將根據不同的用途和成本安全等多方面控制，再根據照明設備的選擇過程中也是有多種模式的選擇，比如，常規的家用照明吸頂燈是較常用的一種，樓道里的照明根據人的聲音進行合理的照明亮度，如果是工廠中的燈光選擇，就應當選擇照明亮度充足節約能源的燈光。施工過程的質量安全問題通過BIM技術監理人員對施工過程進行很好的監督管理。電氣節能技術將很大程度上幫助電氣操作過程順利高效地進行、可以及時地進行資料整理和審核、可以完善的驗收電氣質量等級，并且在遇到不確定因素時可以及時選出備選方案，及時調整電氣進度安排。

3.國家推薦的幾種裝備系統節能技術

3.1基于智能控制的節能

空壓站系統技術采用先進的控制技術、工業變頻技術、閥門技術、綜合熱回收技術，對壓縮機空氣系統中的空壓機、過濾設備、冷燥設備、管網閥門、儲氣罐、終端設備等單元進行一些優化控制，優化壓縮空氣系統能量輸配效率，提高空壓機的系統能效。此技術適用于空壓站系統節能改造。

3.2基于電流確定無功補償的三項工業節電技術

利用電容器具有充、放電和貯電的特性，采用并聯補償電容器的方式，利用帶有高速計算機芯片的自動限流補償控制器對用電器進行無功補償和有功電量剩余回收，并抑制瞬流、濾出諧波。適用于低壓三相交流電動機節能改造。

3.3舊電機永磁化再制造技術

通過對永磁體進行勵磁，使電機的三相定子繞組產生以同步轉速推動的旋轉磁場，驅動電機旋轉并進行能量轉換，降低電機運轉時的損耗;采用高功率因數減小定子電流，定子繞組電阻損耗較小，進一步提高效率，實現節能。適用于Y系列三相異步電動機永磁化改造。

3.4空壓機節能驅動一體機技術

采用卸載停機技術，通過采集多路溫度、壓力、用氣量等負載特性，自動識別并控制停機時間，減少空氣壓縮機卸載能耗，從而提高能效水平，適用于壓縮機節能改造。

4.電氣工程及其自動化節能設計方向

4.1提升AVC系統性能

在電網中，AVC系統指的是電網的自動電壓無功控制，其能夠保證電能質量、輸電效率，降低網絡損耗，使供電系統穩定、經濟地運行。因此，如果對該系統稍加改動，即可提升電網的節能運行性能。而目前我國的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。

4.2更換線路傳輸

上文中已提到，線路中的傳輸損耗主要由導體發熱產生。而導體發熱的主要原因是由于電阻阻值偏大，導致流過的電能被轉化為了熱能，因此只要合理降低傳輸線路上導體的電阻即可降低損耗。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。

s4.3使新能源并網

變得可靠要想讓家家戶戶安全地使用新能源，就必須先解決新能源并網的問題。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。

結束語

為實現電氣工程及其自動化的節能設計，本文從AVC系統、線路傳輸、新能源并網三個角度，分別提出了節能設計的建議與想法。本文僅在分析現狀后，提出了節能設計的思考方向。參考文獻

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