浅谈电气工程及其自动化的节能设计

发表时间:2021/3/19   来源:《中国电业》2020年32期   作者:徐井强
[导读] 电气自动化能够对系统实施自动化控制,能够使系统按照原设定的程序来完成一系列的工作,在一定程度上推进了生产活动的高效化
        徐井强
        四川能投电能有限公司        四川  宜宾  644000
        摘要:电气自动化能够对系统实施自动化控制,能够使系统按照原设定的程序来完成一系列的工作,在一定程度上推进了生产活动的高效化,所以,目前电气工程自动化技术已经成为一门重要的现代科学技术。从一定角度来看电气工程自动化技术,直接影响着我国科学技术发展的步伐,其在科学技术发展中扮演着重要的地位。
关键词:电气工程;自动化;节能;设计
引言
        科学技术水平的进步推动了社会生产力的快速提升,电气工程自动化在当前时代背景下得到了显著的发展,并且推动了国内工业化生产的快速进步,随之而来产生了污染重和高能耗等问题。生态环境本身是我们社会发展和产业发展的前提,所以在电气工程自动化发展中,必须要关注其节能技术的设计。
        1电气自动化技术的概述及特点
        1.1电气自动化技术的概述
        电气自动化相关技术以其安全、高效的工作生产质量,被越来越多的企业应用于现代电气工程中,已经具有一定发展规模,实践研究结果表明,目前,电气自动化相关技术的应用优势非常明显,具有进一步研究和推广应用的重要意义。我国电气工程企业应用电气自动化相关技术也大大提升了电气工程设备作业生产质量,从而能够满足我国在电气工程产业的技术需求,并有效促进了我国电气工程企业整体经济效益和我国整体电气经济效率的持续增长。然而,当前各类新型清洁能源在我国社会经济生产的应用日益深入,电气工程行业面临的自身技术市场竞争也日益激烈,并且在促进和发展电气自动化技术在我国应用的过程中也仍存在一些技术问题,因此,当前,相关企业的技术部门应当不断加强电气自动化技术应用的研发创新能力,并不断提高其推广应用力度和提升其实际应用能力,从而为发展我国电气工程服务提供基础。
        1.2电气自动化技术的特点
        电气自动化技术能简化电气工程的生产过程,提高电气工程的质量。电气自动化的核心理念是通过优化人与人、人与设备之间的联系,将复杂的操作简单化,通过电气自动化系统和电子设备的协作来实现远程生产和操作。电气自动化操作系统主要存在下列几个特点:(1)设备信号处理系统将收集到的信号处理成智能设备可识别的数据语言。(2)通过信号传输系统将电气设备信号和相关设备进行联通,以实现彼此间的远程控制。(3)通过控制信号的传输,可将设备实时的运行情况反馈给控制主机,并利用系统的自动分析能力提高电气工程的生产效率。
        2电气工程自动化和节能设计的具体思路
        2.1无功补偿设备的设计
        由于电力系统的网络结构和电气设备的接入必然会产生一定量的无功功率,直接影响电能的质量。为此,在进行节能设计的过程中应该重点考虑加入无功补偿装置。在提高输电效率的同时降低输电的损耗,需要结合电网运行的具体情况和参数采取科学的无偿补偿形式,为提高电气工程自动化系统的运行奠定基础。
         2.2选择合适的变压器
        电气自动化节能的设计与使用的电力变压器有着非常重要的关系,变压器在电气工程自动化中起着重要的作用,它负责电流、电压、电功率,所以变压器对于能源的节能起着至关重要的作用。一般的电力变压器即使空载,也会消耗很多能量。所以企业在选择变压器的过程中,首先应该对材料进行合理的选择,选择节能、环保的电力变压器,才能发挥最大的经济效益。

而且在对于变压器的设计时,要加强对铜的使用,减少硅材料,降低变压器在空载运行中的能耗,从而达到节能的效果。另外,对变压器的容量也要进行合理的设计,如果在使用过程中变压器的容量过小,就会导致连续过度使用,减少了变压器的寿命,反而使能源设备过度消耗;而如果选择的变压器容量太大,一是会造成资金投入过大,二是使变压器长期处于轻载的状态,产生过多损耗,而且使用率偏低,这样会对资源造成巨大的浪费,所以在进行设计的过程中,要对实际的进行具体的估算,确保变压器的合理性。
        2.3确定低压电缆截面
        电力线缆是电气自动化系统的重要组成部分,在进行电缆选择的过程中应该结合系统运行的实际情况,从而保证输电导线的正常运行。现阶段,在电力电缆材料选择的过程中,科学选择铜质和铝质,铜质材料的主要优点是节能性好,经济性高。此外,铝质材料便宜,但是节能效果比较差,为此,在进行电缆选择的过程中应该结合实际情况进行,从多角度进行问题的考察。
        除电缆材料外,还要在电气节能设计时注意以下几点节能内容。其一,确定低压电缆截面,通常相关人员会根据供电系统与配电系统,对于低压电缆的截面设计标准进行设计,但这种标准会导致相关人员认为低压电缆无需大容量和长线路,最终就会按照传输电力的实际密度确定低压电缆解面,但这样就促使低压电缆截面处于一种过大状态,于是相关人员开始按照电气自动化温度升降与电压损耗等情况确定低压电缆截面,但这样又会导致传输电力的实际密度被忽略。因此,相关人员需要根据电气自动化节能设计标准:当供电系统与配电系统处于运行稳定情况,平均每一年在运行方面的负荷时长为Tmax<4000h时,便可按照导体流量确定低压电缆截面,但也需在考虑传输电力的实际密度后再进行确定。其二,确定供电方式,通常电气自动化照明系统电压约为220V左右,正常供电方式是单相与两相这种二线方式,或是三相四线方式,如果供电方式各不相同对促使电力线路损耗情况各不相同,而在以上所有供电方式之中三相四线对于电力线路的损耗情况最轻,因此,在电气自动化节能设计中最好选用三相四线作为供电方式,这样可以将三相负荷保持在平衡状态下,切实减少电气自动化能源消耗量。
        2.4合理措施降低电能的传输消耗
        电能在运输过程中,导线自身体特性,决定了必然存在一定的有功功率损耗,此种问题是客观存在的,难以从根本上得到避免。在所有的电力系统中,电能必须经过导线才能顺利传输,为降低电能损耗,就必须减少导线的电阻。根据物理学知识可知,导线电阻和导线横截面之间具有负向相关的关系,在节能设计中就可以通过此种关系来降低电气工程自动化的能耗,达到节能降耗的目的。比如:可以选择电导率更小的材质来制作导线,减少电能在导线上传输时的消耗量,或者增大导线的横截面积,降低导线电阻,减少电能消耗。也可以适当减少导线的长度,在设计时电气工程尽量布置在一条直线上,避免过多的弯路,以降低导线的总长度。在布置变压器时,变压器要尽量靠近电气工程的负荷中心,降低供电系统之间的距离。
        结束语
        针对当前国内电气工程自动化的技术发展形势来看,未来必然要提升其能耗水平,并进一步推动节能设计,随着社会经济进入新常态化,以及我国的产业结构升级,可持续发展道路将成为我们国家社会发展与进步的重要方向,电气工程设计要必须通过节能设计的优化,满足相应的节能要求。只有这样才能够降低对环境的污染,以及降低对能源的消耗和依赖,走向可持续发展的道路。相关企业的研究人员要不断地深入探索和研究,从而提升电气工程自动化的节能水平。
参考文献
[1]曾成,刘磊,董晓龙.电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].智能城市,2019,5(11):182~183.
[2]罗英涛.关于电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].科学技术创新,2019(23):88~89.
[3]蔡金阳.电气自动化工程中的节能设计技术探究[J].建材与装饰,2016(20):76-77.
        作者简介:
        徐井强(1983—)男,汉族,工学学士,工程师,主要从事电力市场营销,综合能源和新能源业务管理,电力工程管理,抄核收管理等.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: