摘 要:当前电气自动化与人们的生活密切相关,并在社会上各领域得到普遍应用。随着工业化进程的不断加快,电气工程自动化也得到快速发展,但是,由于一些主客观原因,造成了一些能源的浪费。那么探究电气自动化的节能设计就变得尤为重要,在设计中,还要从工艺方面,生产的成本方面,以及结构复杂程度,维护使用方便性方面进行研究,这样其才能发挥出最大的生产使用价值。 因此,本文通过对电气自动化节能设计技术原则和节能设计的相关内容进行分析,指出节能设计在电气工程自动化中的具体运用。
关键词:电气工程;自动化;节能设计
前言:
电气自动化技术与工业生产、产品制造以及人们的日常生活紧密相联,可以改善人们的工作条件,提高整体的生产效率,降低机械设备运行的成本。电气自动化的设计特点就是自动化,而自动化的实现主要是通过对相应的电子设备进行连接,从而使得电子设备的各项功能都能够实现有效的联系,从而实现自动化。因此,电气自动化节能设计技术具有很重大的意义,是电力能源可持续发展的要求,也是不断发展的方向和目标。
一、电气自动化节能设计原则
1安全性
电气工程是非常重要的一门学科,在电子通信技术的推动下,人类进入了信息时代,而电气自动化技术,其使用范围非常广,采用节能技术, 必须以电气设备的安全运行为前提, 不能仅仅关注节能指标而忽略了生产作业的安全性。安全性原则就是使设计者要有长远的目光,能够运用全面的观点看问题,不仅要重视节约能源,还要重视电气设备的安全性以及其运行过程中的安稳型,以确保电气工程自动化的运营生产能够顺利进行。若想保证电气系统的安全性, 最先必须要保证的就是绝缘, 此外, 防雷、 地接等问题也要纳入设计的考虑范围之内。在各个企业中,电气自动化节能系统可以提高工作效率,可以使电气设备安全的运行,还能减少能源的消耗,从而企业可以从中获得更大的利益。
2先进性
在电气自动化的节能设计中要不断的深入研究,善于总结其中的优点和不足。 电气自动化的节能设计需要与国家相应的法律法规相适应,对于规范中所要求的,在节能设计中都要进行判断和分析,以便电气自动化的节能设计具备节能的功效,并且符合规范中的要求。为了保证电气自动化良好的节能效果,在设计的过程中,需要不断总结优点,避免出现问题,形成一套完整的节能设计指导。在科学和技术的发展下,各种各样的新设备和技术不断涌现,节能的电气自动化工程和节能设计,应结合实际情况,积极引进先进的节能技术,以确保电气节能技术总能走在这个行业,以确保电气自动化工程的节能效果最大化。
3环保性
电气自动化节能的主要目的,是为了提高能源利用的效率,达到节能、提高企业综合效益。在节能设计中,节能材料的选择尤为重要,好的节能材料可以保证环保性和安全性以及实用性。另外,为了使资源充分利用,对原材料要进行筛选,电气报废后要进行污染处理,这样不仅可以节省资源,还有利于环境保护。电气工程师在电气自动化和节能设计中,应合理选择材料,确保材料的安全、先进、经济、尽可能减少环境污染和破坏,实现经济和环境效益的统一。
4可持续性
在重视环境保护的今天,国家极力倡导环境和资源的可持续发展,人们对于资源的可持续发展也是十分重视的。电气自动化节能设计应该负荷国家节能减排的要求 ,对于能源的消耗、污染的排放以及能源的节约都应该做好相应的规划设计,从长远方向出发,进行可持续发展的战略部署。因此,电气工程的节能设计必须从长远出发,既要符合国家节能减排的要求,又要符合人们的心理需求,不仅要对能源的消耗和污染的排放进行科学的设计,还要对能源的节约做好科学的规划,以达到可持续发展的目的。
二、电气工程自动化的节能设计
1科学选择变压器
作为电气自动化的重要组成部分, 变压器主要负责电压、电流以及功率的转换, 因此也是电气自动化工程中的耗能大户,即使其处于空载运行状态,仍然会消耗大量的能源,因此,做好变压器节能设计,对变压器进行合理选择,是非常重要的。为了实现节能要求,要科学选择变压器,一般可以从这些方面努力:将节能型的变压器运用过来,以便促使变压器消耗的有功功率得到减少;为了促使三相电的电流得到平衡,选择的设备需要能够自动单向补偿,这样负荷的不平衡性得到了降低,进而促使变压器自身损耗得到降低,最大限度地降低损耗量。同时,在对节能变压器进行应用时,应该确保接线方式的合理性,确保其功能的有效发挥,还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况,以免造成电能的浪费和变压器的磨损。
2降低传输方面的能耗
能量的产生不是无节制的、无限的,在整个过程中会消耗一定的能量。 电能传输过程中,由于电线电阻的存在,会出现一定的损耗,即通常所说的线损,对线损进行控制,是实现电气节能的关键环节之一。首先,应该选择合适的导线作为电线, 加强新材料的应用水平,在对电线进行选择时,应该从性能方面出发,选择传输能力强的线缆,以减少电能传输过程中的损耗。在对电力电缆进行选择时,应该从多个角度进行考虑,按照能够通过的电流强度以及相对经济的电流密度曲线,对电力电缆截面进行确定。 其次对电力传输线路进行合理选择,在排线时,尽可能保持直线,缩短电线长度, 减少弯路的进行。同时, 也要让变压器尽量的接近用电区,能够减少供电距离。要尽量增加导线的截面积, 尽量选择横截面积大的导线, 减少电阻的消耗。
3提高系统功率因数
功率因数是电气运行的重要物理量,功率因数的大小与电路的负荷性质有关,它与电气设备的节能密切相关。功率因数如果长期控制在比较高的水平上,电力系统的无功功率就会随之变大,系统电能的转化率也就会变高。功率因数表示的是在交流电路中,电压与电流之间的相位差的余弦,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值。通常提高功率因数有两种方法,一种是提高自然功率因数。通过提高用户负载率,合理选择异步电机,合理安排和调整工艺流程, 避免变压器空载运行,在生产工艺允许条件下,尽量选择极数较少的电动机。 在运行过程中选择极数较少的电动机, 则可有效地提高设备的运行效率,节约能耗。而变频自动控制的电动机,也可以降低电动负荷,提高功率因素。这些措施并不需要对设备进行过多的重新投资,因此具有较高的经济性和可行性, 也是节能设计的常见措施。第二种是进行人工补偿无功功率。 常见的方法有集中补偿以及单独就地补偿。为了减少传输无用功, 实现节能, 要坚持分级补偿的原则和就地平衡的原则。想要实现无功功率平衡,就必须使用无功补偿设备。在原有基础上增加功率的因数,保证系统电压的稳定性。应用无功补偿设备后,电能质量就恢复到初始水平,以节能减耗。在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜,可使无功功率控制在一定范围之内,以确保电力系统稳定,从而达到节能的目的。先确定好电容器的容量,结合配电电压的容量、自然功率等因素,利用公式进行计算,并发现在无功补偿中产生的谐波,以串联一些电抗器,把产生的谐波滤除掉。实际运行中还会发生无功功率的倒送、无功功率过补偿、投切震荡等,因此要选择好投切参数物理量。现在技术人员研制出了模糊投切方法,其跟踪定位准确,调节后很平滑,有非常广泛的应用前景。
三、结语
总之,科学技术的发展日新月异, 电气自动化技术也在不断的进步和完善之中。因此,电气工程自动化节能设计者要立足自身实际,切实从有关方面出发,做好相关的节能设计,以实现节约能源的目的。在实际的工作中,就是要树立节能意识, 以相关的原则为指导, 采取相应的措施,在实践中不断进步和发展,提高经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]张宏.电气自动化工程中的节能设计技术浅析[J].低碳世界,2014(7)
[2]姜峰.电气自动化工程中的节能设计技术探析[J].数字技术与应用,2015(1)