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摘要:伴随着社会经济的发展,我们国家的电气工程领域正在迎来稳定的发展机遇,同时为电气工程自动化中的节能技术提供了广阔的发展空间。针对电气工程在不同领域中的实际应用,进一步发挥出其创新性,基于国家所提出的节能减排方案,深入探索电气工程自动化的能耗设计。满足社会可持续发展以及节能减排的诉求,对电气工程行业进行优化和完善。
关键词:电气工程;自动化;节能;设计
引言
在科学技术飞速发展的背景下,电气工程自动化水平越来越高,将节能设计理念应用到电气工程自动化中,既能减少电能的无故浪费,缓减目前我国能源日渐枯竭的危机,也可以保证电气工程自动化系统中各项电力设备稳定性运行,降低故障发生的概率。总而言之,大力发展电气工程自动化节能技术,是环保意识落实的主要途径,更加符合我国的基本国情,具有非常重要的意义。基于此,开展电气工程自动化及其节能设计应用的探讨就显得尤为必要。
1 电气工程自动化的相关概述
电气工程自动化已经成为当前电气领域中的重要驱动力,伴随着信息化技术的快速发展,电气工程逐渐向着自动化的方向发展。以自动化与信息化技术的结合来看,我国工业化水平快速提升,一方面降低了生产的成本,另一方面能够在保障生产质量的同时提升其生产效率。另外在电气工程自动化的实际应用中,表现为生产力提升和应用范围较广等特点。从电气工程自动化的实际应用来看,主要集中在机械技术领域,并融入了计算机技术和网络信息化技术。在电气工程自动化的发展中和信息化技术融合,并应用到不同的产业中,进一步优化和推动了社会经济的发展。工业化的生产一方面源于计算机控制,另外还可以更加高效的提升生产效能,促使生产更加具有可靠性。所以基于电气工程自动化进行节能设计,要从多个角度出发,深入探索新技术的创新与应用,对于未来的产业发展有重要的影响。
2 我国电气工程自动化技术发展现状
目前,我国电气工程自动化系统基本都采用光纤来传输相关数据,这就需要用到大量的光缆,电缆设备正在逐年减少,有效节约了电缆材料,同时也降低了能源和成本的需求,符合节能环保理念的要求。电气工程自动化的应用可促使智能设备的性能和功能得到充分展现,并实现在线监测和监控,达到“无人值班或者少人值班”的现代化发展水平。虽然目前我国电气工程自动化取得了傲人成绩,但同时也存在一定的问题亟待解决,主要体现在以下方面:第一,电气工程自动化系统在运行中集成性比较差,每个结构都处于独立运行状态,相互之间缺乏必要的联系和融合,而且应用性能也比较单一,致使电气工程自动化的总体功能相对较差。第二,能耗大。能耗大是电气工程自动化存在的主要问题,我国地大物博,虽然目前电能已经能够满足人们生活和生产的需求,但仍然比较匮乏,尤其是在用电高峰期,经常发生电能不够用的问题。一方面是用电户多,用电设备多,另一方面电气工程自动化结构复杂,设备众多,存在严重的浪费现象,前者是客观存在的,解决控制难度较大,后者只要加大节能设计的应用就能很好地解决这一问题。
3 电气工程自动化和节能设计的具体思路
电气工程自动化的设计过程中,要明确选择相应的电压和等级,为实现理想的节能效果夯实基础。在选择相应电压的过程中,必须要做到全面的考量。电气工程自动化的电压选择和国家电网在当地的供电设备、电路的总数以及电压容量等有着密切的关联。针对低压电网和高压电网,其选择也有着较大的不同。用户电力如果使用较低功耗,应当与低压配电网适配。如果用电负荷超过相应的标准,需要高压配电网进行适配。当然在实际选择电压的过程中,要从多个方面进行综合性的参考,选择合理且正确的电压,防止出现浪费,并确保电气工程自动化的节能效果。
在电气工程自动化以及相应的节能设计过程中,可以使用如下几种措施保证配电与供电能够达到理想的效果。配电系统和电源系统需要保持结构简单和可靠性,避免出现配电级数较多的情况。同一电压的系统中,由于配电不能出现两个等级,所以低压不能超过三级负荷。在具体的节能设计过程中,变压器应当选择相应的技术手段,在负荷中心合理分布,避免由于电源线设置出现的传输损耗。各地的供电企业需要针对供电线路加以保证,并确保线路规划过程的合理性,防止出现线路的重叠现象,并为节能设计提供相应的技术基础。
4 节能设计理念在电气工程自动化中应用路径
4.1 为电气工程自动化选择与之适配的变压器
变压器的选择要充分考量到实际使用者的节能指标。变压器的选择是否合理直接影响到电气工程的节能水平。在民用电中选择变压器,要考虑到使用的用电量在不同时段的变化。如果出现突然耗电或者能耗不均匀的现象,可以配置相应的变压器,另外还要注意到变压器失调多数情况是由于电流分配不均衡所导致。所以在这种背景下变压器出现损耗是一种必然的情况,当然这种不平衡和损耗之间会保持一定的正比,也就是随着不平衡的现象呈现出损耗增加或者减少。在实际的电气工程自动化设计中,要关注平衡设计,让三相电流的分配保持平衡。
4.2 合理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用攻功率损耗,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。
4.3 无功补偿设备的设计
在自动化系统运行的过程中能够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设计无功补偿设备。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。最后,电力线缆。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。此外,低能耗光源的选择。如果选择照明光源的话,应该结合实际需求进行,尽量选择低能耗和效果好的照明设备,在实现节能目的的同时保证照明的正常。
5 结语
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:
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