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电气自动化工程中的节能设计技术分析盖俊屹

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：盖俊屹王庆鑫

[导读] 摘要：改革开放以来，随着我国经济发展速度的进一步提高，工业生产对能源的需求越来越大，资源也越来越紧张。

        山东送变电工程有限公司山东省济南市 250000
        摘要：改革开放以来，随着我国经济发展速度的进一步提高，工业生产对能源的需求越来越大，资源也越来越紧张。与此同时，城镇化建设进程进一步加快，我国城镇对电力方面的需求也越来越大，这些都进一步扩大了城镇电网的规模，在现代城镇电网中所投入的电力设备越来越多。但电力设备运行过程中会产生大量的谐波，从而对城市的电网进行破坏，影响了电力系统的正常运行，因此必须不断加强配电装置设备的设计和安装工作，稳定电力系统。在这种情况下，我国政府各级部门和企业必须做好节能建设工作。
        关键词：电气自动化工程；节能设计技术
        引言
        电气自动化主要是以信息技术为重要基础，并由电力技术进行辅助，其中与传统电气工程进行比较，其拥有较高效率，还能对人力予以节省，从而提升效益。现阶段国内仍经历着能源短缺问题，因此，电气自动化是否能实现节能减排尤为重要，在此背景下，必须对节能设计技术予以改进，这样既能减少整体能源消耗，还能让电气自动化达到良性发展。
        1电气自动化的概述
        电气自动化技术是一种基于电气设备相关原理并结合计算机技术实现自动化控制的新型技术。在当前我国社会进入信息化发展阶段的背景下，电气自动化技术的发展速度也比较快，不仅可以显著提高电气工程的整体质量，节约成本，而且能带动电气工程向着智能化的方向不断发展。电气工程存在多层面、多领域的特点，需要应用不同层面的技术，才能提高电气工程运行的稳定性。电气自动化技术可以结合电气工程的实际运行情况，对具体流程进行简化，并且减少电气工程在运行过程中的资源浪费，不断提高电气工程的效率。在当前技术革新的要求下，电气工程如果可以与电气自动化紧密结合，则能对电气工程的控制性能进行较好的优化，并且实现远程控制等，帮助电气工程得到创新性的发展。
        2电气自动化工程中的节能设计技术分析
        2.1降低电能传输损耗
        电能传输过程往往会发生一定损耗，其中如果线路设计出现不合理，或者输电线质量较差，也会让电能出现严重损耗。基于此，降低电能传输期间损耗非常重要，首先，应该结合电气工程具体建设情况，做好输电线路设计以及规划任务，并对输电线予以科学选择，确保输电线质量达标，然后对其定期维护，这样既能延长输电线使用寿命，还能减少线路建设总体成本。其次，在对线缆进行选择时，应该选择那些传输能力相对较强的线缆，一方面能避免电能传输时出现较大损耗，另一方面能改进节能质量。需要注意的是，在对缆线铺设时，需要其尽量保持直线，同时选择横截面积相对较大的缆线，这样既能减少缆线电阻，还能对缆线损耗予以控制，以此达到节约能源目的。再则，应将变压器设置在负荷中心，减少线路的供电半径，以减少缆线电阻。减少电压降损失，既达到了提供供电质量的目的又实现了自动化节能的要求。
        2.2发电厂的应用
        在电气工程建设中，发电厂也是重要的组成部分，电气自动化在发电厂中的应用也十分关键。对于发电厂的运行，需要重点关注分散化测控，从构造特点分析，主要包括分层分布系统及不同的网络、控制单元。在应用电气自动化技术后，可以对发电厂的单元输入、输出进行更为有效的控制，提高发电厂的整体运行效率，并加强重点环节的监视；也能及时接收电气信号，并第一时间进行深入分析，了解监测部位的实际情况，便于相关人员制定科学的处理方案。电气自动化技术还可以引入信息技术，对各类数据进行分析；也能对相关参数加强控制，并对不同类型的模块进行有效连接，满足发电厂人机交互的需求。

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        2.3设置无功补偿
        电气系统的内部组成较为复杂，部分电气设备产生无功功率，随之出现电能浪费的情况，此时电压失衡，电能的利用效率大打折扣。对于各类存在无功功率的电气设备，在设计时应该注重补偿措施的应用，以保证功率维持在平衡的状态，减少不必要的能耗。节能设计过程中，可对无功功率进行补偿，具体应考虑到此类电气设备在自然功率、电压负荷等方面的情况，采取科学的补偿方案。对于无功功率补偿设计方案，需要合理调整补偿容量，以免在实际运行中出现无功倒送的情况。此外，还可合理应用有源滤波器，在该装置的支持下能够达到调节效率高、灵活性强等多重效果，运行期间无谐振现象，是补偿无功功率时较为可行的一种方式。
        2.4做好变压器方面的选择工作
        在电气自动化系统设计过程中，变压器占据着核心的地位，同时也是节能设计活动中的重点内容，主要是因为变压器影响电气系统中电功率的运行，影响电流电压的转换。首先，从材料的角度出发。设计者要做好变压器材料的选择工作，在选择过程中树立节能的理念，尽量使用铜片以及绝缘材料。其次，要提高铜材料的应用频率。铜材料在变压器设计过程中有着不可代替的作用，在电线电柜中用铜材料替代硅材料，不仅可以提高变压器在空载运行中的运行效率，还可以进一步减少其运行的耗能，达到节约能源的目的。再次，目前变压器市场中的变压器类型较多，设计者要优先考虑节能变压器，将其投入使用之后，还要加强对变压器的维护和保养，在使用一定时间之后要及时进行更换，让变压器始终处于最优的状态。最后，要科学地设计变压器的容量和数量。不同的电力工程中实际运行的电量是不同的，而不同的电量需要选择不同的变压器容量，如果变压器的容量低于电力系统的实际需求，那么会缩短变压器的寿命以及降低工作的质量，相反，如果变压器的容量要大于电力系统的实际需求，会造成资源的浪费。因此，在选择过程中，设计者要根据电力系统的实际情况，结合实际运行的电力数据，选择合适的变压器容量。
        2.5科学使用有源滤波器
        为了避免电气设备出现失误，应该对谐波予以关注，其中使用有源滤波器属于较为有效方法。失误动作通常是由于电气设备数量持续增加，从而出现很多谐波，并且受电网阻抗影响，使得这些谐波产生电压重复这一情况，进而造成电压出现畸变。但对有源滤波器进行使用，能够避免失误动作出现，具体来说，有源滤波器拥有很强的动态性能，同时反应速度也较快，可以让功率范围得到开拓，进而达到无功补偿效果。另外，如果能对有源滤波器予以科学使用，一方面能对一连串谐波进行有效过滤，另一方面能减少设备失误几率，从而让电气设备拥有良好运行效率，借此实现节能目标。
        2.6电网调度应用
        对于电气自动化在电气工程中的应用，还体现在电网调度中。应用电气自动化技术后，可以实现对电网的科学调度，提高对电网的有效监控，并且实现电网运行成本的有效控制，以免出现不必要的成本浪费，实现电网运行经济效益的提高。电气自动化技术可以对电网的电压和自身负荷进行监控，确保各项参数处于合理范围，避免电网压力过大。此外，电气自动化技术也能实现电网等自动发电，并且对电网的安全运行进行严格监测，不断提高电网调度的效率。
        结语
        科学、高效的技术可以保障电气工程的运行质量与效率，与传统技术相比，电气自动化的自身优势十分明显。电气自动化的一致性很强，且控制、调整难度更小，便于操作。鉴于电气自动化的自身特点较为突出，相关人员需要将其积极应用于电气工程，实现两者的有效结合，这对于提高电气工程的效率和质量有较好的帮助，也能让电气自动化技术最大限度地发挥自身的作用。
        参考文献
        [1]杨名.电气自动化技术在供配电系统中的应用[J].集成电路应用,2020(7).
        [2]葛清.电气自动化技术在电气工程中的应用探析[J].中国设备工程,2020(17).
        [3]金月.论电气自动化在电气工程中的应用研究[J].设备管理与维修,2020(12).