当下电气工程自动化及节能设计分析——以广电网络数据中心机房为例

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:朱明哲
[导读] 摘要:电气工程自动化技术目前仍然是电气领中的非常重要的技术之一,其优越性在诸多方面有所体现。
        广东省广播电视网络股份有限公司东莞分公司  广东东莞  523000
        摘要:电气工程自动化技术目前仍然是电气领中的非常重要的技术之一,其优越性在诸多方面有所体现。运用电气自动化技术与信息技术结合,可以提高生产、运营效率,降低管理成本,达到现代化企业发展要求。同时,随着人们对美好生活环境期望的提升,企业朝着环境友好型的目标发展将会成为必然趋势,电气自动化技术的应用也必然越来越广。因此,加强电气工程自动化及节能设计就是十分必要的。
        关键词:电气工程;自动化;节能设计;机房工程
        1.电气工程自动化信息技术的发展现状
        电气工程自动化信息技术的发展现状主要涉及到以下方面内容:工程的自动化功能往往比较缺乏。电气自动化信息技术在工业领域有着比较多的应用,通过该技术的应用,可以进一步提升相关设备运行的自动化率。在实际的工程应用当中,电气设备之间的协同工作效果和信息效果不佳,电气自动化的耗能比较突出。尤其目前智能化发展迅速,我国数据机房建设快速发展。电气工程自动化及节能设计日益重要。
        据统计,我国在用数据中心机架总体规模达到166万架,总体数量达到1844个,规划在建数据中心规模107万架,数量463个。机房工程中电力耗能是其主要考虑因素,因此电力能耗设计成为主要考核指标。据统计,受上架率影响,全国在用超大型数据中心平均运行PUE(数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比)1.63;大型数据中心平均运行PUE1.54,最优水平达到1.2左右。从绿色技术来看,国内数据中心不断创新绿色接能新应用,多个数据中心获得TGG(绿色网格)与开放数据中心委员会联合认证的5A级绿色数据中心。结合广东广电网络某公司建立的大数据产业中心为例,分析如下。
        2.电气工程自动化及节能设计特点及设计原则分析
        2.1电气工程自动化及节能设计的特点
        电气自动化工程即对电气工程进行自动化技术的引入,对具体的操作以及实验进行分析,继而针对实际操作进行自动控制,将计算机技术与电气工程进行有效的结合。电气自动化工程主要是将信息技术融入到电气工程中去,进而实现经济发展的相互融合。电气自动化工程的特点主要表现在以下三个方面:
        (1)技术融合度高。随着我国经济发展和社会进步,工农业以及第三产业的发展已经向着电气自动化时代全面迈进,并且电气自动化技术的应用领域也在不断拓展,尤其在高新技术领域中,电气自动化的应用融合度更高。
        (2)技术实用性较强。随着工业经济的不断发展,电气自动化技术越来越多应用于生产领域,并且在极大程度上减少了工业生产过程中的人力成本,从而提高工业生产的效率和质量。
        (3)引入节能设计。由于电气产业以及相关行业多属于高耗能产业,因此将两者进行有效结合可以极大程度上降低生产经营过程中的能源消耗,从而降低企业生产成本,并且还可以缓解能源短缺现状。
        2.2电气自动化中节能设计的原则
        2.2.1安全性原则
        在电气自动化的节能设计工作中,无论对电气自动化系统进行怎样的设计,首先都需要保障其使用的安全性,这是电气自动化节能设计工作中的首要原则。在进行节能设计时,不仅需要重视节能,还需要充分重视安全性,保证电气设备和系统能够安全运行,确保其生产的安全性。
        2.2.2环保性原则
        在进行电气自动化的节能设计时,环保性是必须要遵循的重要原则,在设计时,需要对相关的电气设备及其运行进行优化,要注意相关电气设备在运行过程中对生态环境产生的影响,以及其自身的能源资源消耗情况,在进行节能设计时,要尽可能地节约资源,保护生态环境,实现整个电气系统的可持续发展。


        以广东广电网络大数据产业中心为例,结合环保性的原则其电气工程融入绿色建筑考核,完善项目各专业提资内容(包括:电气:干线能耗、给排水冷却方式、暖通用电、建筑结构优化、自然环境降低用电能耗评估),分析确立本项目绿色建筑技术体系,拟定本项目绿色建筑咨询提资报告。项目节能以绿色建筑评价达到国家三星级,取得绿色建筑国家三星级评价标识为目标,结合政府节能减排的倡导理念,发展绿色环保建设。
        2.2.3经济效益与环保相结合原则
        在电气自动化的节能设计工作中,虽然有着节能减排的设计要求和企业效益。所以在进行电气自动化的节能设计过程中,需要将企业的经济效益与设计的环保性相结合,既要实现节能环保的要求。
        3.电气工程自动化发展及节能设计要点分析
        3.1减少电能的传输损耗
        电能在传输的过程中,一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生功率损耗。计算一般输电线路的功率损耗, 线路上的电流是不能改变的,因此,为了有效减少电能在线路上的传输损耗,就只有减小导线的电阻。实际上,导线的电阻是与导线的截面积成反比,而与电导、导线长度成正比的。具体来说,要有效减少导线的电阻,就应该从以下几个方面入手:一是选用电导率较小的材质做导线,这样可以减少电能在来回的电路上的损失;二是减小导线的长度。这样可以在进行布线时,让导线尽量走直路,避免过多的走弯路,从而减少导线的长度;三是变压器应该尽量接近负荷中心,从而减小供电距离。
        3.2无功功率补偿
        正常运行的电气自动化系统,在实际运行的过程中,都存在着无功功率占据系统容量的现象,这种问题的出现,不仅会导致电气自动化的线路出现损坏问题,而且也会因电气自动化系统电压稳定性的下降,影响到电气自动化系统的正常稳定运行。电气自动化系统运行过程中产生的无功功率是导致系统功率因数下降的主要原因,一旦系统功率因数低于0.9,必须缴纳一定数额罚金。因此在电气自动化系统中设置无功补偿设备的方式,增加系统功率因素,确保电气自动化系统在实际运行过程中,电压始终处于平稳的状态,促进电气自动化系统运行质量和效率的稳步提高。
        设计人员在进行电气自动化技术中无功功率补偿设备的设计时,应该做好以下几方面的工作。首先,确定用户的实际容量。严格按照用电设备中自然功率以及电网电压容量等参数,分析并计算补偿过程中产生的谐波。其次,通过在无功功率补偿设备中串联电抗设备的方式,消除谐波。最后,在进行物理量参数的投切选择时,必须对投切振动及无功倒送等现象予以充分的重视。
        3.3正确选择变压器
        变压器的功率损耗主要是变压器绕组电阻上的铜损和绕组漏抗无功损耗,以及铁芯中有功损耗和励磁无功功率损耗,在计算潮流时, 双绕组变压器用T形等值电路表示,变压器励磁回路的电导和电纳一般接在电源侧。变压器绕组中的铜损和漏抗损耗与通过变压器的功率有关, 变压器铁芯的有功损耗和励磁功率则与通过变压器的功率无关, 仅与变压器的容量和所加的电压有关。因此,为了实现生产过程中的节能目标,需要正确选择合理的变压器。第一,优先选择从设计方面就有节能设计的变压器,以便从源头上实现一定程度的节能目标。第二,通过选择适合本企业实际生产场景,选择合理的变压器规格。第三,通过调节电流,降低其负载电量的不平衡,将自身耗能尽可能降到最低,延长变压器的使用寿命。
        结束语:
        综上所述,我国技术发展水平的飞速成长,我国电气行业的技术设备的完善,为以后电气行业的发展推动了重要的一步,为电气的安全性通过科学合理的方法做出了保障,提升了电气工程自动化及其节能技术在我国电气行业的地位。电气自动化及其节能技术是相对先进的电气技术,是可以设计以及合理安排节能设计的一个新型技术,是结合电气中所存在的弊端而研究的一项节能技术,节能技术将会在以后的发展中占据重要的地位。
        参考文献:
        [1]代晓鸥,刘卫,包莹.电气工程中节能技术的应用探讨[J].科技经济导刊,2020.
        [2]王逸扬.浅谈电气工程及其自动化的节能设计[J].计算机产品与流通,2020.
        [3]梁继军.探究电气工程自动化及其节能设计[J].大众标准化,2020.
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