浅谈电气工程及其自动化的节能设计 吴凌

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力学文化》2020年5期   作者:吴凌
[导读] 随着我国国民经济的飞速发展,节能环保
       摘要:随着我国国民经济的飞速发展,节能环保、可持续发展等节能发展的环保理念得到了全社会的广泛关注与认可。作为传统的能源行业———电气自动化领域也需要更加注重节能环保技术的应用与推广。基于此,本文重点对电气自动化技术的概念以及自身的特点进行论述,在此基础上对电气自动化工程中需要应用的节能技术进行总结与思考,最终能够实现能源的节约、人居生活的持续改良。
        关键词:电气;自动化;节能
        引言
        随着我国各行各业的发展,各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活,人们与电力的关系已变得密不可分。所以,电力在人类社会中正扮演者愈来愈重要的角色。但是据了解,电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期,还是现在的使用时期,都需要消耗大量能源,在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术,提出节能设计的方案,使电力生产和传输得更加节能。
        1气工程自动化特点及设计原则
        1.1电气工程自动化的特点
        电气工程自动化具有集多种技术于一体的优势,如电力电子技术、计算机技术等,所以其属于融合多项技术的工程。同时,电气工程自动化的实现也需要与机械自动化有机结合起来,这样才能促使自动化系统高效、稳定运行。另外,电气工程自动化还具有实用性强的特点,不仅降低了相关工作人员强度,促使生产效率从根本上提升,而且将电气工程自动化应用到设备控制方面可以对设备进行自动化调试,确保设备稳定运行,对生产速度的提高有着重要意义。现阶段,已经得到了相关行业的高度重视,其应用范围越来越广泛。
        1.2电气工程自动化设计原则
        其一,先进性原则。在科技环境下,新节能设备和技术应运而生,对相关工作人员提出了新要求。在这种情况下,需要以先进性为原则对自动化设备进行更新和优化,以便使其能够满足电气节能需求,促使生产效率提高。其二,安全性是电气工程自动化设计需要遵循的基本原则。坚持此原则有利于保障电气设备的安全工作,降低不稳定因素带来的不利影响,进而提高经济效益,减少不必要的故障出现。其三,新时期,我国重点强调实施可持续发展理念,为了与时代发展相适应,电气工程自动化设计也需要以可持续性为原则。这就需要从长远的角度进行考虑,并树立节能观念,最大限度降低能源的消耗,以便为企业长远发展奠定基础。
        2电气工程及其自动化存在的问题
        2.1自动化程度不够高
        从电网调度来看,相比发达国家,我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制,只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制,可能会造成人为误差,使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外,电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能,则离不开对电网中各代表性节点的监测,而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施,所以需要进一步发展电力仪表,以监测更多的数据来实现节能。
        2.2部分线路传输损耗较高
        在电网的实际运行中存在着各种各样的损耗,例如传输过程中的变压器损耗,电力电缆损耗、无功损耗等。由于这些损耗是由电流通过导体,使导体发热而产生的,因此此类损耗无法避免,但可以通过采取一定的手段使得在保证电网安全、稳定运行的前提下,将损耗降到最低,让电能尽可能少的转化成其他能量,从而达到节能。


        2.3新能源的并网运行不够可靠
        目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电,相比火力发电、水力发电、核电,后者只要运行得当、保证其稳定性即可实现其并网运行。而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高,贸然并网,如果用户端用电需求突然升高,而当地却为阴天或无风的天气,如果不加大周围火电厂的供电量,那么供电平衡将会破坏,甚至导致整个电网出现重大事故;反之,当用户端用电需求量突然降低,同样如果不采取相应措施,新能源发电厂发出的电能就会过剩,并以其他形式能量释放,造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂,所以如果想要真正利用好新能源,以目前的科学技术来看是远远不够的。
        3电气工程及其自动化节能设计方向
        3.1电力电缆
        电力电缆在输配电领域中扮演着重要的角色,同时电力电缆在电力施工中总的工程造价中占据较高的比例。无论是前期施工还是在后期维护的过程中,都需要投入大量的人力、物力和财力。基于上述的这些因素,在电力工程施工设计阶段,需要对电力电缆所承受的最大电流大小、自身的拉力强度以及自身的截面积选却都要加以重视,同时这也是设计过程中最为重要的一个环节。通常而言,电力电缆的选择导电材质有铜材质以及铝材质两种类型,这是因为其自身的特点使得可选择的范围较小。如何选择恰当的电缆,造价环节是其中必不可少的一个环节,影响上述环节的指标有两个,其中第一个是安全性能,第二个是节能性能。综合对比上述的两个指标来说,铜材质的电力电缆是最好的选择。
        3.2补偿装置的科学选择
        在进行电气工程自动化节能设计过程中,补偿装置选择的正确与否,对其设计的合理性具有重要影响,主要是因为无功率消耗会对线路产生严重的耗损。不仅与新时期节能理念相违背,而且还会导致电流的不稳定性,使其逐渐呈下降趋势,对电气工程的功耗降低是不利的。因此,在实际设计时,需要对相应的补偿装置进行合理的选择,确保其能够符合当前的电气工程自动化要求,以便在提高工作效率的同时,促使企业社会效益和经济效益得到提升。
        3.3过滤器的应用
        过滤器在电气工程自动化中发挥着至关重要的作用,不仅能够为电气工程自动化系统运行创造良好的环境,而且有利于实现节能低碳目标。因此,在电气自动化节能设计中,需要注重过滤器的选择与应用,以便降低电气运行中操作错误现象的发生,并促使运行中所产生的能耗得到最大限度的降低。另外,随着科学技术的发展,先进的过滤器层出不穷,在进行电气工程自动化节能设计时,应该尽可能选择最新的过滤器,确保其性能完善,具有节能功能,以便促使能源消耗得到降低。
        3.4使新能源并网变得可靠
        要想让家家户户安全地使用新能源,就必须先解决新能源并网的问题。要想实现并网运行,就必须满足四个基本条件:发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足,但这仍然不够。由于新能源受天气影响,发电的质量会受到影响,比如当阳光照射强度发生变化时,发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关,所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起,得到新能源发电规律的曲线,并反馈给电网调度员,即可实现新能源并网运行。
        结语
        总而言之,电气工程自动化技术是电气行业的关键技术之一,对现代化企业发展产生了推动作用。因此,不仅要了解电气工程自动化技术优势,而且还需要对其节能设计加以重视。在坚持安全性设计原则、可持续性设计原则的基础上,需要注重过滤器的使用、变压器的挑选以及电能损耗的降低的,以便实现低碳生活目标,为企业可持续发展提供有利条件。
        参考文献
        [1]罗英涛.关于电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].科学技术创新,2019(23):88-89.
        [2]王一品.电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(10):1.
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