电气工程自动化及节能设计探究 张恩宏

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:张恩宏
[导读] 摘要:目前,我国社会经济飞速发展,为电力行业带来了蓬勃的发展机遇,使得电气工程的自动化设计有了广阔的发展方向,可以对其进行不同领域的应用,发挥自身便利性与创新能力。
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        摘要:目前,我国社会经济飞速发展,为电力行业带来了蓬勃的发展机遇,使得电气工程的自动化设计有了广阔的发展方向,可以对其进行不同领域的应用,发挥自身便利性与创新能力。在国家开始提出节能减排的方针后,就需要深入研究电气工程自动化的节能设计。当下我国电力行业的竞争日益激烈,为了适应社会的需求,需要对电力行业进行不断的创新完善,设计节能电气工程自动化来适应社会的发展趋势。
        关键词:电气工程;自动化;节能设计
        1 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。
        2 电气工程自动化特点及设计原则
        2.1 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。
        2.2 原则
        2.2.1 安全原则
        在电气工程中进行节能设计时,要保证所设计的物品具有安全稳定的特性,防止设计过程中发生安全事故。在进行设计工作时,相关的设计人员不仅要考虑节能环保资源的运用,还要保证电气设备可以进行安全有效的运行。保证了设备安全运行后在进行生产工作。
        2.2.2 先进性原则
        当下我国社会科学技术不断地发展,从而出现了一些新的技术及节能材料,为此,设计人员在进行节能设备的设计时,要根据自身的情况,选择适当的节能技术进行应用,还要进行节能材料的选择,从而促进电气工程节能技术发展,最大程度展现节能效果。
        2.2.3 环保性原则
        在进行节能设计时,所应用材料不但可以对环境进行保护,还要符合国家节能减排的要求。为此工作人员要对材料进行合理的选择,保证材料自身环保无污染,避免对自然环境造成污染,为企业节省治理污染的成本,进而提高企业自身经济效益。
        3 电气工程及其自动化存在的问题
        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。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。


        4 电气工程及其自动化节能设计方向
        4.1 科学选择相关材料与设备
        在电气工程自动化节能设计方面,材料与设备是必不可少的,而且对节能效果有直接影响。因此,为了进行科学合理的设计,需要对导线和变压器等关键部件的选择与运用高度重视。与此同时,在实际设计中,应该始终坚持节能理念,并加强相关重要部件的研究与设计。例如,提高对导线材料选择的重视度,不仅要保证导线的质量符合国家标准要求,而且还需要选用符合节能需求的导线,以便提升电气工程自动化节能设计的有效性。并且在设计时,还需要对导线布局方案进行科学的调整,以便最大限度降低能耗。如,实际设计过程中,应该尽可能的避免导线弯路,这样有利于减少能耗,避免不必要的浪费。针对变压器的应用与选择,也需要确保变压器与实际设计情况相符,并且需要具有良好的节能功效,从而实现节能目的。
        4.2 合理控制电能传输过程中的消耗
        当电气自动化设备运行时,会产生电能的传输,因为自身存在着电阻,进而在电能的传输时会产生不必要的消耗,为此,在进行节能设计时,要对传输导线设计进行完善,对电能消耗进行合理控制。对导线进行合理布置,防止导线过长而产生电阻,产生不必要的电能消耗。在进行导线的选择时,要选择电阻最低的来完成导线的铺设工作,当导线电阻相同时,应该选择横截面最大的导线,从而完成对导线电阻的控制。要按照自身电阻的情况,对变压器距离进行控制,避免距离过长。
        4.3 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。
        4.4 加强安全智能技术应用
        在保证电气系统安全运行的前提下,为节能设计增加安全性以及智能性。当下,我国电气系统自动控制都需要通过人工远程操作才能完成,故而这种控制过度依赖工作人员的判断与自身经验,使得一些操作容易出现误差,进而影响了工程效率。现如今,我国的智能化技术已经取得了不俗的成就,可以将其合理的应用到自动化工作中。在进行设计时,通过系统的模拟建立专业的体系,在将数据信息与之融合,从而达到自动化的操作,通过这一技术的应用,可以有效地节省人力物力资源,而且可以提高自动化的操作水平,进而达到节能的目的。
        5 结束语
        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:
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        [5]齐崇勇.电气工程自动化节能设计技术的研究与应用[J].上海节能,2018(12):986-988.
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