电气工程自动化与节能技术的应用实践

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021年第40卷第3期   作者:孙喜景
[导读] 我国坚持贯彻落实可持续发展战略,社会群众节能环保意识逐渐提高,
        孙喜景
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        摘要:我国坚持贯彻落实可持续发展战略,社会群众节能环保意识逐渐提高,节能减排重要理论应运而生。控制能量消耗,更好地适应社会发展需求,这不仅是提高电气工程系统运行效率和安全水平的有效措施,也是电气自动化未来发展的必然方向。
关键词:电气工程,自动化,节能技术,应用实践
引言
电气自动化工程在自动化技术水平不断提升的基础上实现了快速发展。在绿色发展大背景下,为了提升电气自动化工程的效益,在节能设计方面要加快新技术研究,促进节能技术的进步。本文阐述了电气自动化设计的原则、节能技术的设计方案,并提出了在电气自动化工程中如何实现节能技术的合理化应用。以下观点仅供参考和借鉴。
1电气工程自动化
电气工程是新时期背景下科学领域重点研究的学科之一,其发达程度能够直接体现一个国家的科技水平和发展状况。众所周知,电气工程涉及内容较为广泛,与社会群众日常生活息息相关,所以其重要程度也不言而喻。近年来,在科学技术推动下,电气工程自动化也在不断优化和完善,并形成了较为成熟的体系,为我国工业生产和建设奠定了良好基础。对于电气工程自动化来说,其发展趋势可以体现在以下几个方面:(1)一次设备逐渐向智能化和数字化方向发展。(2)一次设备实现在线监督、检测需求。(3)由电力互感器发展为光式互感器。其中一次设备在线监测是指在采集站设置多个微处理器,并以微处理器为核心对系统中分散的工艺流程数据进行采集,并通过数据通信系统、中央控制室对生产中产生的数据信息实施监督,全面掌握系统运行实际情况,以此来保证电气系统运行的安全性和稳定性。
2电气工程节能技术的应用优势
电气工程节能技术最显著的作用在于降低经济成本。当今无论是大众生活还是企业生产对电力的依赖性都越来越高,电力已成为重要的生活、生产资源,而目前我国仍以火力发电为主,需要消耗大量的不可再生能源,从而产生大量碳排放。应用电气工程节能技术则可以减少大众用户的生活成本,降低大量制造业、商业企业的生产成本,降低电网运行中的损耗,并且可以减少不可再生能源的消耗,最终产生“多方共赢”的结果,从而降低全社会整体经济成本。随着生活水平的提高,“环保低碳”的理念越来越受到大众的重视,越来越多与节能减排相关的政策也在引导着行业与社会发生改变。在此背景下,各类工商企业为了适应政策与市场的要求,也必将越来越重视各类节能技术的应用,电气工程节能技术符合当下的社会理念和产业需求,具有非常广大的发展前景。
3电气工程自动化中节能技术的应用
3.1降低电能损耗
导线中存在电阻,在电能传递过程中,势必会产生电能损耗问题,为了将电损降到最低,需要采用节能技术降低导线电阻。具体可以采用以下几种方法:(1)合理选择原材料。优先选用电阻率较小的导线,从根源上降低电能传输产生的必要浪费和耗损。(2)在满足电气工程自动化系统功能需求的基础上,尽量减少电线不必要弯度,以此来缩短电线长度,从而减少电能损耗。(3)尽可能缩短变压器与供电中心的供电距离。(4)优先选择横截面积较大的导线。以上几种方式,均是降低电气工程自动化系统电能损耗的有效方式之一,需要技术人员结合实际情况进行分析,合理选择节能技术。
3.2优化电网运行的配置
在电网的运行过程中,可能会产生部分无功电流,这些电流无法产生电力价值,会严重损耗电能。因此,相关技术人员应采取无功补偿的电网运行配置优化措施,充分降低电能在运输过程中的损耗率。

合理分配各个地区的配电网功率,根据实际需求进行功率分配,在保证变压器工作稳定的状态下,将能源的消耗控制在较低水平。
3.3优化无功补偿
配电设备的无功功率会造成较大的电能消耗导致电压不平衡,在电能资源利用上无法发挥其有效作用。电气设备的无功功率体现在设备低功率上,通过使用有效的无功补偿装备能够维持功率平衡,从而保证供电质量。从提升电气设备节能效益的角度出发,要实现工作秩序的优化,减少不必要的电能损耗,维持电气系统的安全和稳定。在安装导线的过程中会受到电阻的影响,在电流传输阶段释放电能。为了适应现阶段电气系统无功补偿工作的要求,必须要进行相关电气设备的综合性应用。除此之外,电容器无功补偿之前要系统的分析设备的自然功率状况以及电压容量、电压负荷等内容,最终确定其电容器容量。在无功补偿的过程中,如果产生谐波要按照规定使用串联定量电阻器来消除谐波的不良影响。分析无功电流、功率参数时要确定参数的物理量,从而避免投切振荡问题。目前电气自动化系统的节能设计中,多数情况采用模糊投切方法。
3.4降低线损
电能在线路传输途中容易受到电阻、传输距离等因素的影响,从而出现不同程度的损耗,造成不必要的浪费。因此,电气工程设计中应该做好降低线损的相关工作。电阻的大小与线路的长度、导线的截面积具有关联性,随着线路长度的增加,电阻随之加大;而随着导线截面积的增大,电阻随之减小。根据这个特点,可以通过缩短传输线路长度,适当选用大截面导线等方式达到减小电阻的效果,从而降低电能损耗量。
3.5合理选择和应用变压器
对于变压器的选择,应该从以下几个方面着手:(1)变压器材料:秉承节约的理念,变压器的制作材料应该优化选择,通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合,在保证变压器性能的前提下实现良好的能效果。(2)铜材料:铜作为一种非常优秀的材料在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用,因此在电线和电柜中应该以铜材料替代硅材料,以便降低变压器空载运行中的能源损耗,从而达到节能的目的。(3)节能变压器:在科技发展的带动下,电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器,在电气自动化工程设计中,应该优先选择节能变压器。例如市场中存在的S10以及S11等型号的节能变压器,不仅具备普通变压器的优点,而且具备良好的节能效果。在应用节能变压器时,应该确保接线方式的合理性以使其有效发挥功用,还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况,以免造成电能的浪费和变压器的磨损。(4)在配置变压器的过程中,要根据实际电力状况确定变压器的容量。如果变压器的容量过大,可能会导致变压器处于轻载状况,浪费电能。变压器在容量较小的情况下会出现长期过载运行,容易出现故障。通常情况下,在确定变压器容量的过程中要综合考虑扩容和过度损耗的情况,预留出电力冗余的空间,要选择合理数量的变压器。
结束语
电气工程自动化应用范围越来越广泛,已经深入渗透到人们日常生活和社会经济生产等诸多方面,这也在一定程度上增加了电气系统电能消耗情况,导致电能产生不必要浪费。为了减少电能损耗,同时充分发挥电气工程自动化的作用和价值。需要提高节能意识,结合电气工程自动化发展现状,提出节能减排优化措施,弥补传统自动化控制技术中存在的不足之处,从而优化电气工程自动化控制系统,保证控制系统高效、高质量运行。
参考文献
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