电气工程自动化及其节能设计探究 任希蕾

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:任希蕾
[导读] 摘要:随着社会各方面的快速发展和人民生活水平的不断提高,电子工程自动化技术的重要性日益提高。
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        摘要:随着社会各方面的快速发展和人民生活水平的不断提高,电子工程自动化技术的重要性日益提高。此外,有必要按照国家能源战略的要求节约能源和减少排放。本文介绍了电力自动化的现状、電力自动化存在的问题、解决这些问题的措施和节能技术,并对电力系统的节能技术进行了分析。
        关键词:电气工程;自动化;节能;设计;应用
        1电气工程自动化设计原则
        1.1 安全性原则
        电气工程自动化不仅要做到节约资源,同时又要保障工作的安全性,因此相关设计师在设计电气工程自动化时应该将设备的安全性和节能措施提升到一个新的高度,因为只有保障了电气设备的安全工作,才能真正地提高工作效率,带来更大的经济效益。
        1.2 先进性原则
        一些节能设备和技术随着社会的不断进步和科学技术的快速发展相继问世,这给工作人员提出了更高的要求,工作人员需要结合工作环境的实际情况对设备进行不断的创新和完善,保证电气节能技术一直处于行业顶端。
        1.3 环保性原则
        电气工程自动化开展节能设计的主要目的是节约资源,而节约资源的最大目的就是减少消耗,保护环境。因此工作人员要牢记环保性原则,在电气工程自动化节能设计时从选材到施工一直秉持保护环境的理念,减少对环境的污染,实现环境和经济效益齐头并进的目标。
        1.4 可持续性原则
        如今可持续发展的观念已经深入人心,因此电气工程自动化节能设计也要遵循这一理念。工作人员在进行节能设计时要从长远且多角度进行考虑,秉持节能减排和减少能源消耗的理念,以实现企业的可持续发展。
        2电气工程自动化及其节能设计
        2.1变压器的节能设计技术
        变压器是电力自动化工程中的重要设备,其主要负责电压、电流以及功率的转换工作。变压器的运行需要消耗掉大量的能源,即使是处于空载运行状态,也会造成大量的能耗。因此,做好变压器的节能设计,对于电气自动化工程的节能设计具有重要意义。通常情况下,变压器的节能设计主要为以下几点:(1)选择合理的变压器型材。对于变压器的制备材料应当进行合理的优化组合,从而有利于实现真正的节能。若是铜片、硅钢片以及绝缘材料的设计不合理,则容易导致不必要的能耗的出现。因此,在确保变压器工作的情况下,应当选择最为合理的制备材料以及运行介质,在减少电气自动化的工程成本的同时,实现变压器节能。(2)对变压器的容量以及使用的台数进行合理选择。在对变压器的额定容量进行确定时,应当按照实际所需的电量来确定。在进行变压器的选择时,应留出约20%的冗余空间,过多过少都是不可取的。而对于变压器台数的选择,则应该综合考虑扩容以及可能出现的过度耗损情况,若是使用了过多的变压器的台数,则会造成资源的浪费。若是变压器的使用台数在2台或是2台以上,则应采取并联的措施,其不仅能够提高其安全可靠性能,还能够增加电力系统的功率因数,从而真正实现的节能设计。
        2.2无功补偿设备的设计
        无功补偿是在电气自动化系统运行中产生的无功功率,会加大变压器的输电消耗,使电能的质量降低。所以在节能设计中,无功补偿设备的设计也是电力系统的关键之一,能在提高输电效率的同时降低输电损耗,而无功设备设计的主要原则就是合理选择无功补偿方式,具体可以通过对电网运行情况,具体的参数,最佳的补偿效果进行具体合理有效地选择,以此达到电气工程自动化系统的最佳运行效率。


        2.3降低电能传输过程中的能源消耗
        电能传输过程中由于电阻内部阻碍作用会产生一定的功率损耗,造成很多的电能损耗,但是由于线路传输之间具有一定的传输距离,因此传输损耗是难以避免的,但是我们可以采取必要的措施将能耗控制在合理的范围之内,由于电阻和线路长度之间成正比关系,与导线的横截面积成反比关系,因此我们可以降低线路传输距离实现降低损耗的目的,对于传输线路进行合理设计,避免出现线路回头设计和弯路设计现象,在达到基本传输目标基础上进一步缩短传输距离。
        2.4采用合理的电力电缆
        在电气工程自动化系统中电力电缆也是重要的组成部分,电力电缆必须要结合系统的实际情况合理的选择,保证输电导线的正常运行。目前,电力电缆材料以铜质和铝质较多,铜材料贵,节能好,经济性高;铝材料便宜,但是其节能效果比较差,所以电力电缆的选择要因实际情况而定,从多个角度进行对比考虑,铜质电缆是目前达到节能和安全方面最佳的电力电缆。
        2.5选择有源滤波器
        在实际的操作中常常会发生误动作,所以要消除谐波来避免或减少电气设备的误操作,而最高效的方法就是运用滤波器。造成误动作的因素主要就是越来越多的电气设备,其带来的谐波也随之增加,但是产生的谐波与基波在电网阻抗上会重叠,从而使电压形成畸形,由此导致电气设备误动作的产生。
        3电气工程自动化及其节能设计的注意事项
        3.1安全方面
        电力工程、电气设备加强其安全节能,创造一个安全的环境,才能保证工程、能源自动化设计发展顺利执行,但在其他领域,并不构成良好的能源安全,以降低无视电气化的发展提供一个安全的环境,促进发展,经济设计的安全与节能。
        3.2技术方面
        社会经济发展越来越快,科学技术的脚也停止,在发展新材料层出不穷,新能源都被应用到自动电气工程,电气工程自动化的发展和未来设计中首先要根据自己实际情况,勇于革新,节能先进科学技术的引进,积极大胆,更自动化和节能的电气工程设计的发展,促进了资源利用的最大化和经济效益最大化的目标。
        4 节能设计在电气自动化中的具体运用
        4.1 提高电气工程自动化系统运行效率
        要想实现电气工程自动化系统的整体节能,就要从设备入手,优先选择节能型设备,以此作为标准。节能型设备的合理选择,不仅可以降低电气自动化工程的损耗,达到降能的目的,并且在实际的应用中,还可以利用无功补偿、负荷平衡等方式,确保电气自动化系统能够有效控制节能,保证系统节能目标顺利完成。例如,针对系统的配电设计,可以将负荷标准作为其准则,对相应的选取方式进行一定的调节和设计,促使整个系统在安装和运转过程中,都能让电源的综合使用率以平稳的速度上升,从而实现电气自动化系统最佳得节能目标。
        4.2 优化配电系统设计方案
        电力系统是电气自动化系统的动力源泉,为电气自动化系统提供最基础的动力设备,因此在对配电系统进行设计时,要充分保证配电系统在电气自动化系统中具备一定的适应性,换言之,就是能保证在电气工程自动化系统的允许范围内,可以为其提供最根本,最基础的控制保障,满足系统的运行要求,以便避免出现由于超标而造成电能的大量浪费,所以配电系统自身的高效性和平稳性要得到可靠保证,只有这样才能满足电气自动化系统的需求。此外,还要充分考虑配电系统的安全因素,其使用的导线必须具有绝缘性质,不同的区域导线之间也必须进行绝缘装置,相互绝缘。
        总之,目前节能设计的基本理论发展和应用仍旧处于一个初级理论研究阶段,在电气工程自动化中的应用还不是很成熟,但是节能设计必将是电气工程自动化设计的重要发展方向之一。目前电气工程自动化的节能设计过程中,还存在着很多的技术性问题需要大家在实践中进行优化和解决,通过节能设计思想的引入也会使得电气自动化控制技术更好发展。
        参考文献
        [1]孙心怡.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].工程技术.2018(09).
        [2]徐金明,崔玉彬.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].建筑工程技术与设计.2018(16).
        [3]陈涛.试论电气工程改造与自动化[J].南方农机,2015,46(5):73-74.
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