《 浅谈电气工程及其自动化的节能设计》

发表时间:2020/8/28   来源:《城镇建设》2020年第13期   作者:魏雪冰
[导读] 众所周知,社会经济在发展的同时能源浪费现象同样十分显著,
        摘要:众所周知,社会经济在发展的同时能源浪费现象同样十分显著,而地球资源总归是有限的,不可再生能源的浪费并不是“取之不尽用之不竭”。人类要发展经济,搞工业、搞建设、搞网络都是时代必然,但是在其能源损耗中如果不加以节制,尤其在现阶段随处可见的电气系统中没有相应的节能技术节约能源,最终遭殃的终是人类的子孙后代,人类总会自食其果。对此,在本文中我们以电气自动化为例,阐述其中的节能设计技术。
        关键词:电气工程自动化;节能设计;技术要点
中图分类号:TP273
文献标识码:A
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电气工程及其自动化存在的问题
        1.1电气工程耗能巨大
        电气工程在我国的工业生产中占据着十分重要的地位,我国工业生产的各个阶段都离不开电气工程。 现阶段,我国工业生产的发展目标是不断智能化和科技化, 这也就使得在工业生产中的电气工程技术的应用越来越多。 先进的电气工程技术虽然能有效地提高生产效率,提升生产质量,但是在应用中存在着大量的能源消耗,在一定程度上增大了我国能源使用压力,有悖于我国绿色环保的生产理念。
        1.2 电气工程质量不达标
        电气工程的质量会影响电气的安全使用, 所以为了使人们能够安全放心的使用电气工程,要加强对电气工程质量的监督,提高电气工程的质量要求。 但是在现实中,电气工程的施工并不能将质量监督工作落实到实处, 并且针对工程质量并没有制定具体的质量监管制度,同时现场的管理人员没有对此多加重视,最终导致了工程质量不合格,影响电气的安全使用。
        1.3 电气自动化系统集成化程度不高
        电气自动化系统的集成化发展是未来电气工程发展的方向,但是就目前的电气自动化发展水平来看,还是独立自动化,现阶段不同系统之间缺乏紧密的联系,导致无法完成信息交换,使系统的效用无法完全展现出来。 所以要不断提高系统的集成化程度。 但是由于目前的水平还比较低,要达到集成化的水平可能还需要一段时间。
2电气工程自动化及节能设计要点
        2.1电能传输损耗
        电线是当前最常见的电能传输物质,但其由于电阻的存在使得传输过程中出现了电能的损耗,所以,设计的核心应该是降低电能的损耗,此时可以从减小电阻角度去设计,进而实现能源的节约。主要包含4个途径:第一是传输路线的规划,简单来说就是以直线为主,此时就可以缩短路线的长度,能源损耗降低;第二是强化输电能力,以高压电传输为主,也可以降低电能的损耗;第三是改变变压器位置,即使得变压器与负荷集中的区域靠近,进而路程缩短,节约电能;第四是改善电线的横截面,遵循截面越大、电阻越小的原则,从本质角度使得损耗越低。
        2.2合理选择电阻
        电气自动化进行运行时,会消耗大量能耗,这是由于电能进行传输的过程中,受到电阻的影响,产生大量能耗。电能传输时,也会受到电路本身阻力影响,因此,为了有效减少能耗,在应用过程中,就要合理的对电阻进行选择,而影响能耗的因素是横截面与长度。所以,在节能设计过程中,结合实际,合理进行选择,并对阻线横截面与长度进行适当调整。在对线路进行设计过程中,为了避免产生曲线,尽可能采用直线设计法,以达到缩短线路长度要求。横截面越大,则电阻就会越小,因此,尽可能对横截面积进行增加以降低电阻。


        2.3变压器设备的选择
        节能设计可从变压器设备的选择出发。在不影响系统运行的基础上,尽可能使变压器设备得到最大化应用。在实际进行选择的时候,要对自身运行优缺点进行综合考虑,尽可能选择具有节能功能的变压器,对废旧设备及时进行更换,进而提升系统的节能。除此以外,变压器与其他设备是否匹配也是一项关键内容,为了避免设备不出现卡顿,就要确保其与其他设备的匹配性,以提升运行的一致性。
        2.4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。
        2.5无功补偿应用
        其一,所选用的电容器进行无功补偿之际,其电容器的容量必须合理满足配电电圧的容量以及相应的功率因素、三相电压平衡度以及负荷等相关参数要求。如果在无功补偿过程中产生谐波,可以利用电抗器减少其中的谐波;其二,为了避免无功补偿产生过量补偿或者无功倒送、投切震荡等乱象,对于电容器在选择中必须针对其无功功率参数作为投切参数要求;其三,传统的电容器等容量分组与投切开关中的循环投切方式,还有按比例分配、按级投切等均没有十分理想的务工补偿效果。对此,在现如今的投切中一般以模糊投切多见,无论是在适用范围还是在跟踪准确性能方面均表现的十分优异。
        2.6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。除此之外,材料的选择还要受到运行环境的影响,铜材质的电力电缆能够应用于更为广泛的环境之内,因此较多的选择铜材质的电力电缆。
        2.7高效光源
        企业在经营过程中对于电气的使用是不可避免的, 其中以其照明为主要电力消耗,企业在进行电气照明的设计时,就必须将其中的照明节能考虑在其节能设计当中去。 并且实施节能也可以对企业进行经济性与适用性的考虑, 我们目前在很多在地区,已经开始使用高效节能的优质光源,这些光源与其他普通光源相比, 这些优质光源是具有许多普通光源不能比拟的特点的,主要是其光线较亮、使用效果久等,这些都可以实现电气的节能。
结束语
        总而言之,对于电气自动化工程中所使用的节能设计技术进行了具体的研究, 根据研究提出了笔者自己的合理化建议, 希望可以对其他行业内的设计者提供电气自动化工程节能设计问题的解决与借鉴的办法, 希望各位行业内的同行进行采纳。
参考文献
[1]赵家敏.电气自动化中节能设计技术的应用[J].现代制造技术与装备,2016(2):148-149.
[2]麻继刚.电气自动化的节能设计技术的研究[J].军民两用技术与产品,2018(6):104-104.
[3]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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