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浅谈电气工程及其自动化的节能设计庄作峰

发表时间：2020/11/9 来源：《建筑科技》2020年6月下作者：庄作峰

[导读] 在我国快速发展过程中，随着工业生产水平的提升，信息技术在工业生产中的应用也更为广泛。

身份证号（37021419******4316）庄作峰
身份证号（32108519******7623）陈新红
山东省青岛市 266109

摘要：在我国快速发展过程中，随着工业生产水平的提升，信息技术在工业生产中的应用也更为广泛。电气工程自动化实现的过程中，对信息技术的应用就是其中的代表之一。在相关的研究中，要关注节能设计中的整体方式与设计的细节，使得节能设计的应用效果得到更为充分的体现。基于此，对电气工程自动化信息技术的应用状况展开研究，通过对节能设计的分析，提出相应的优化策略。
关键词：电气工程；自动化信息技术；节能设计
        引言:随着社会的不断发展和信息技术的不断完善，工业企业已实现电气自动化，而且在自动化的基础上逐渐使用节能技术.“绿色发展，低碳创新”已成为发展主题，今后企业的发展战略应以绿色低碳为战略，注重生态设计、技术创新。电气工程作为一项关乎国计民生的重要产业，对于我国现代化进程的推进有着十分重要的作用。随着我国工业化的推进，各行各业对于电气系统的依赖性也越来越重，电气工程系统的使用量越来越大，在给电气工程行业带来机遇的同时，电气工程行业发展过程中存在的问题也越来越明显。现如今，我国电气工程自动化信息技术存在功能不全、能耗较高等问题，如何降低使用电气工程的能源消耗量，在当今能源储量日益紧张的时代背景下，已经是亟待解决的问题。因此，系统的研究电气工程自动化信息技术，并在设计时融入节能的观念对于我国经济社会的健康、可持续发展十分必要。
        1.电气自动化节能设计的意义
        电气自动化在各个规模、各个行业都已基本采用，它能够大大减少工作时间，提高工作效率,减少运行成本，改善工作人员的劳动条件等。近年来，随着“绿色工厂”“绿色园区”“绿色供应链”“绿色产品”等一系列绿色革命的兴起，节能领跑、绿色发展成为我国当前经济建设的重要发展目标。那么，采用先进的自动化节能技术和节能设备才是推动各行各业达到节能减排目的的有效途径。从当前国家节能的方向考虑，企业采用先进的节能技术势在必行，新建企业从建厂之初就应考虑节能的设计和节能设备的选用，而对于一些老企业来说，通过技术改造来实现节能，降低生产成本，提高产品质量才是企业发展的根本之道。
        2.电气工程自动化信息技术应用节能设计的实现
        2.1工程配电系统的整体性优化设计
        在电气工程中，配电系统是极为重要的构成系统。这是因为在生产中配电系统能够为电气工程生产提供基本的电力支持。由此可见，控制配电系统是实现节能目的的核心工作之一。自动化工程中，配电系统的应用不仅需要在原有生产的要求下进行配置，系统也要满足基本的自动化技术应用标准，其中包括对配电过程中细节能源消耗量化的控制，调整在不同需求段中能源供应状况。为此，在配电系统的整体优化设计中，要设定配电系统的整体应用目标，改善原有系统的电力供应方式和供应结构，增加能够与自动化控制连接的配电控制系统部分，同时测算不同设备在电力供应中消耗的状况，进而实现对数量的精准性控制。
        2.2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。

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        2.3电力蓄能设备
        蓄能设备能够转移电网高峰时的用电量、平衡电网的峰谷差。蓄能设备可以在用电波谷时段来制取热量并储存起来，此时属低电价时段，然后再在用电波峰时段，也就是高电价时段把储存的能量释放出来使用，这样大大降低了企业用电成本。现阶段，我国北方地区推行煤改电供暖，电锅炉作为一种供暖主热源技术已得到广泛的应用，相比燃煤锅炉其无污染物排放；相对于燃油、燃气锅炉占地空间小、节省用地；政府在取暖期延长了用电波谷的时段，企业应采用合适的蓄能式锅炉来代替原有的燃煤锅炉，既经济又环保。
        2.4变压器的选择
        供电系统中最为关键的组成部分就是变压器，电气工程自动化节能设计重点就是变压器的选择。不同材质的变压器在使用时，产生的损耗不同，如变压器内部材料是铜材料时，变压器在运行过程中由于电流的通过造成损耗，将低于变压器内部材料是铁时造成的损耗。所以，在选择变压器的过程中,最好挑选内部材料是铜的变压器。但是在挑选变压器时不能仅考虑变压器内部的材料，还需要与实际工程中的需求以及节能设计的目标相结合再选择:首先，变压器自身要具备一定的节能功能，变压器自身具备节能功能在一定程度上减少多种因素可能带来的影响，其节能效果最好。
        2.5合理控制熔断器
        熔断器作为电气工程设备中的必备设备，是用于保证电气工程设备中的某一支路不会因电流过大而烧毁设备的一种安全元件，对于保证电气工程设备的安全工作有必不可少的作用。但是，熔断器的本质是电阻，电阻对于电力系统的能量损耗影响很大，一般来说，电阻越大，电路中能量损耗越大。因此，在选择熔断器的时候应在满足安全生产的条件下充分考虑其对于能量损耗的影响；其次，熔断器的选择应当与电气工程设备相匹配，在空间位置和工作环境都与电气工程设备相匹配，确保电气工程设备的正常、安全、低能耗使用。
        2.5结合智能化技术进行节能设计
        智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用，可以进一步地提升控制系统的控制能力。以往的自动化技术中仍旧需要人工控制的参与，尤其要通过人工监督和控制设备的运行状况。然而，通过智能化技术的应用，就可以更为有效地降低人工控制的参与程度，实现整体控制能力的提升。这是由于智能化技术具有明显的集成化特点，能够将较为复杂的使用程序进行简化，通过集成管理的方式提升整体的运行效率。尤其是对生产规模较大的企业来说，通过集成化的管理模式，从总体的控制角度展开节能控制，可以达成更好的节能效果。在设备的运行阶段，可以通过图形化的操作显示，对各种设备的运行状态进行显示，可以更为准确地知悉异常状态，及时对设备运行状况进行调整。尤其是在能源消耗过度的状况下，通过图形化的控制操作，能够及时地发现运行中存在问题的部分。
        结语
        伴随飞速发展的电气工程自动化信息技术，必须解决能源消耗高的问题，需要重点钻研电气工程自动化信息技术的节能设计。在设计节能设备的过程中，可以从电阻的选择、变压器的选择、增加电气工程自动化的工作效率、改进配电系统的设计方面对节能设备进行研究，最终实现电气工程自动化信息技术达到节能的目的，有效地提高电气工程技术的经济效益和生产效率。
参考文献
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