電氣自動(dòng)化在環(huán)境工程中的應(yīng)用分析

（潔華控股股份有限公司，浙江 海寧 314418）

一、引言

目前我們對(duì)電力需求量的增加還不是電氣工程所面臨的唯一一個(gè)重要問(wèn)題，我們的能源短缺、資源浪費(fèi)嚴(yán)重也是非常棘手的問(wèn)題，在這種情況下，必須要對(duì)電氣工程自動(dòng)化進(jìn)行進(jìn)一步探究，并且要分析電氣工程節(jié)能自動(dòng)化技術(shù)，研究、生產(chǎn)和維護(hù)節(jié)能自動(dòng)化設(shè)備，這樣才能在實(shí)現(xiàn)推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的同時(shí)減少資源的浪費(fèi)。

二、節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)要求

（一）安全性

為了提高我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的合理性和推廣應(yīng)用，應(yīng)理解電氣自動(dòng)化工程技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及的對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)的要求和原則，這些要求和原則有助于人們進(jìn)一步提高我國(guó)電氣自動(dòng)化工程技術(shù)的節(jié)能水平。在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，不僅要注重節(jié)能的重點(diǎn)，還應(yīng)當(dāng)注意安全性。因此，在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師應(yīng)根據(jù)安全原則對(duì)相應(yīng)的功能進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。在工作人員的人身安全不會(huì)受到威脅的前提下，考慮技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化。

（二）節(jié)能環(huán)保的原則

有效利用節(jié)能技術(shù)的環(huán)保創(chuàng)新，可以提高設(shè)備的操作效率。例如，在照明系統(tǒng)中，在傳統(tǒng)的照明技術(shù)的基礎(chǔ)上，可加入太陽(yáng)能節(jié)能技術(shù)，白天太陽(yáng)能光照下儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)化成電能，夜間采用此電能供電照明。在滿足照明功能的前提下做到了節(jié)能環(huán)保。

三、節(jié)能技術(shù)內(nèi)容

（一）電氣配電設(shè)計(jì)應(yīng)用

高效節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，是滿足當(dāng)前電氣自動(dòng)化工程發(fā)展要求的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員在開展電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)時(shí)，必須通過(guò)優(yōu)化電氣配電設(shè)計(jì)方案的方式，確保設(shè)計(jì)方案的節(jié)能性與系統(tǒng)運(yùn)行的適應(yīng)性，為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）電氣運(yùn)行效率的提升

針對(duì)電氣節(jié)能設(shè)備進(jìn)行的優(yōu)化和完善，是促進(jìn)電氣設(shè)備運(yùn)行效率有效提高的重要手段。設(shè)計(jì)人員在選擇節(jié)能設(shè)備時(shí)，必須嚴(yán)格按照電氣自動(dòng)化工程運(yùn)行的實(shí)際情況，選擇符合要求的節(jié)能設(shè)備，同時(shí)做好節(jié)能設(shè)備性能分析的工作，保證電力負(fù)荷的均勻性，降低電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的電力損耗，促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程配電系統(tǒng)運(yùn)行效率的穩(wěn)步提高。

四、電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)應(yīng)用

（一）采用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備

供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)主要由變壓器和輸電線路以及配電線路等組成，所以在傳送電能的時(shí)候，電流要在各個(gè)供配電系統(tǒng)的組成部分中流動(dòng)，因此在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生較多電能的損失從而造成資源和能量的浪費(fèi)，在這些浪費(fèi)的資源和能量當(dāng)中，由無(wú)功功率而導(dǎo)致的能源的浪費(fèi)占很大一部分。無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)的影響非常的大，不僅僅會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的運(yùn)行狀況變得很差，還會(huì)使電路的電壓降低，從而降低電路的運(yùn)輸電質(zhì)量。如果可以改變電路功率的參數(shù)，使電路的電壓和運(yùn)行的狀況都處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，那么就可以保證電路的運(yùn)輸電質(zhì)量。所以選擇并使用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)于電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)必須的選擇，唯有從根

本上減少無(wú)功功率造成的浪費(fèi)，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能這一目的。但是應(yīng)用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候要注意，必須要根據(jù)電力系統(tǒng)中配電器電壓的容量以及額定功率來(lái)確定電力設(shè)備的容量的多少，還要注意如果在設(shè)計(jì)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候出現(xiàn)了問(wèn)題，那么首先要做的就是將整個(gè)線路中的設(shè)備的連接方式由并聯(lián)改為串聯(lián)，這樣可以有效降低出現(xiàn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，然后再對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行分析和檢查，找出具體問(wèn)題所在。

（二）PLC變頻節(jié)能技術(shù)

PLC變頻節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用，主要是依靠其內(nèi)部大面積的集成電路實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)綜合應(yīng)用抗干擾處理技術(shù)，大大提升了電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中的可靠性，保證設(shè)備處于穩(wěn)定的狀態(tài)。在現(xiàn)實(shí)生活中，為了提高電氣設(shè)備硬件部分的抗干擾性能，人員會(huì)對(duì)輸入電路、電源、輸出電路等進(jìn)行接口設(shè)置，從而增強(qiáng)抗干擾性能。除了這種方法外，還會(huì)采用屏蔽內(nèi)部電源和穩(wěn)壓措施來(lái)保證電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性。如果電氣自動(dòng)化設(shè)備處于比較惡劣的環(huán)境中，要進(jìn)行密封處理、接地處理，減少外部因素的干擾，保證其能夠安全運(yùn)行。例如，部分電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝在地下室，常年處于潮濕、陰暗的環(huán)境中，很有可能會(huì)出現(xiàn)故障。借助PLC變頻節(jié)能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，準(zhǔn)確把握設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況。

（三）對(duì)變壓器的篩選以及節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

變壓器是節(jié)能設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)配置。對(duì)于變壓器科學(xué)合理的選擇和性能設(shè)計(jì)非常重要，對(duì)于電氣自動(dòng)化工程整體設(shè)計(jì)上有著指導(dǎo)性作用。在節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，變壓器需要相互協(xié)調(diào)，因此變壓器作為一種媒介是確保電氣自動(dòng)化和節(jié)能降耗的重要依據(jù)。故在選擇時(shí)，應(yīng)盡量按照預(yù)留20%的冗余空間選擇變壓器的數(shù)量，盡量不要使用多個(gè)變壓器，以免造成資源的浪費(fèi)。

（四）現(xiàn)場(chǎng)總線與分布式控制系統(tǒng)

就制造工程生產(chǎn)情況來(lái)看，傳統(tǒng)模式下，以電源模塊CPU數(shù)字量輸入輸出模塊為對(duì)象，以模擬量輸入輸出模塊等為協(xié)調(diào)，集中制PLC或控制器之上，通過(guò)控制電纜電力用，來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行接收，并向終端設(shè)備進(jìn)行輸送。在此種方式下，設(shè)備得以改變或者系統(tǒng)得以拓展，布線方式的缺點(diǎn)就會(huì)隨之暴露出來(lái)，比如柔性度低、成本高、工作量大等。對(duì)比而言，現(xiàn)場(chǎng)總線作為一種現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)體系，核心在于控制器數(shù)字通訊和工廠測(cè)量，作為一種控制器或者操作終端，其具有獨(dú)特性，傳統(tǒng)條件下以O(shè)N/OFF、模擬信號(hào)以及接點(diǎn)信號(hào)等作為控制器、操作終端和傳感器的主體配線，隨著數(shù)字化水平的提升，通訊方式發(fā)生一定變化，時(shí)間分割得以實(shí)現(xiàn)，并表現(xiàn)出多重化和多點(diǎn)化的特征，性能更高，可靠性更強(qiáng)，配線共享目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。就分布式控制來(lái)看，其總線為支持，能夠有序連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和PLC、I/O模塊，將輸入模塊與輸出模塊向現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器與執(zhí)行器轉(zhuǎn)化。

五、結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的背景下，如果能夠在利用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化的同時(shí)，有效應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)，才能夠減少資源的浪費(fèi)，才能夠走得更遠(yuǎn)。