电气自动化工程中的节能设计技术分析 王瀚

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:王瀚
[导读] 摘要:科学技术的快速发展使得我国整体经济建设发展迅速,带动我国快速进入现代化科学技术发展阶段,我国经济的不断发展,离不开科技发展的巨大支持,电气自动化工程则是其中作用最为显著的技术之一,对现代社会和现代经济都有不可或缺的影响。
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        摘要:科学技术的快速发展使得我国整体经济建设发展迅速,带动我国快速进入现代化科学技术发展阶段,我国经济的不断发展,离不开科技发展的巨大支持,电气自动化工程则是其中作用最为显著的技术之一,对现代社会和现代经济都有不可或缺的影响。电气自动化工程中的节能设计技术的发展,对传统的电气工程是一种有效的优化,不但让电气工程效率得到了充分的提升,而且也是其安全性和稳定度得到了保障。
        关键词:电气自动化工程;节能设计技术
        引言
        我国经济建设自改革开放发展至今,为我国基础建设的不断进步贡献了非常大的历史,加速我国各行业的快速发展。电气自动化是随着科学技术水平逐步提升而衍生出的新型技术,其在提高电气工程效率方面具有显著的应用效果,不仅大大减少人力、物力的投入,而且能够创造更加可观的经济效益。
        1电气自动化节能设计技术的研究必要性
        当下,人们的生活完全离不开电气自动化技术,电气自动化技术在社会上各领域都得到了普遍应用。因此,研究电气自动化的节能设计就变得尤为重要,电气自动化节能技术如图1所示。
       
        图1电气自动化节能技术
        电气自动化节能技术可以减少能源的浪费,也可以避免供电和输电系统瘫痪的现象出现,最终为人们提供良好的生活环境。除此以外,对于各个企业来说,节能设计可以使电气设备更加安全可靠地运作,提高了工作效率,降低了能耗,从而让企业可以获得更高的经济效益。因此,研究电气自动化节能技术是利国利民的大事,同时也与我国坚持可持续发展的理念相吻合。
        2电气自动化工程中的节能设计技术
        2.1建立系统的自动化体系
        就电气工程及其自动化的实际情况来看,其中的问题和不足是客观存在着,这意味着环境对于电气工程的自动化有更高的要求。要想更好的发挥电气工程及其自动化的价值,保证其运行效率和稳定性,必须要对自动化系统予以健全和完善。这就需要结合当前电气工程及其自动化的技术现状,建立起一个科学的、系统化的自动化管理平台,从而更好地满足对于电气工程及其自动化的需求,实现相关的管理目标。在系统运行的过程中,还要逐步将现代化管理思想以及先进设计理念应用其中,从而对系统实施持续有效的完善。这样一来,不但能够让电气工程及其自动化的运行效率和成本得到进一步优化,更重要的是能够让不同系统独立为生产需求提供相关的功能,从而使其发挥更大的价值。
        2.2采用无功补偿技术
        电气自动化设备中往往有诸多无功功率,使得配网线路出现较大线损率,进而造成电能质量逐渐下降。所以,电力企业常常为了达到正常供电电压,会增加电能供应,使其满足设备运行有关需求,需要注意的是,该种方式会让资源发生浪费,影响电力企业发展。在此背景下,必须对无功补偿设备进行使用,把其应用在配网线路中,这样既能让无功功率实现平衡,还能让电网线路损耗逐渐降低,进而实现节能目标。无功补偿技术主要目的是提高功率因素来减少电能损耗。优点如下:1.提高功率因数可以减少线路损耗。在设备功率一定的情况下,功率因数越高,线缆功率损耗越低。2.提高功率因数减少变压器的铜损。变压器的功率损耗主要包含铁损和铜损。提供变压器二次侧的功率因数,可使总的负荷电流减少,从而减少铜损。3.提高功率因数可以减少线路及变压器的电压损失。由于提高了功率因数,减少了无功电流,因而减少了线路及变压器的电流,从而减少了电压降。4.提高功率因数可以增加发配单设备的供电能力。由于提高了功率因素,供给同一负载功率多需要的视在功率及负荷电流均减少,所以,对现有设备而言,变压器容量和电缆截面就有了富裕。另外,在使用该技术时,应该注意几个问题,首先,电容器补偿时,必须让技术人员了解电容器有关参数信息,比如电压容量以及负荷值等。其次,在无功补偿时,需要对电网线路具体运行情况予以分析,这样既能对补偿需求进行有效明确,还能选择恰当设备,提升节能效果。其中如果配网线路负荷出现较低时,通常会选择静态无功补偿这一设备,从而增强补偿效果。如果配网负荷相对较大时,一般会选用动态补偿设备,不但能对线路或者设备予以实时监测,还能对补偿值进行及时调整,以此确保补偿效果。
        2.3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。另外,还要对变压器的数量进行控制,变压器的台数不宜过多,否则会造成资源的浪费,一般情况下,2台变压器的设计是比较科学的,将这2台变压器进行并联,不仅可以提高电气系统运行的稳定性,而且不会造成能源的浪费。
        2.4创建有效的系统发展平台
        我国电气工程以及自动化的发展是在企业的具体需求基础上实现发展的,合理使用电气自动化能够改善企业结构,促进企业发展,在此前提下,各个企业加强了对自动化的使用。各个行业的实际性质有很大差别,而且在企业实际运行中,使用的系统平台有很大差异,这种现状让电气工程以及自动化的使用成果有很大不同,在实际使用过程中,一旦发现问题或者故障,就需要耗费比较多的维修成本,与此同时,还会浪费很多的人力和时间。在这种使用现状中,国家需要对自动化系统平台进行合理的调整,在当前时代以及科学技术不断发展的前提下,创新统一的电气工程以及自动化系统成了一种必要的发展趋势,创建统一的管理系统是为了更好地适应各行各业的系统,方便统一维护以及管理。在建立系统之前,需要相关的技术人员对每个行业的不同自动化需求进行深入了解以及考察,并且对需要达到的使用要求进行确定,这样才能让企业得到更好的使用效果,并且获得更多的经济效益,从而满足现代企业的发展需求。但是,目前,我国的电气工程以及自动化技术都处在建设的初期阶段,各方面还比较落后,经常容易出现问题,常见的有信号孤岛的情况出现,一方面,在建设的平台中,经常会出现信息重复的情况,这种情况的发生在无形之中就造成了人力以及经济成本方面的浪费;另一方面,能够突出创建统一平台的必要性。首先,可以更好地提升企业平台之间的通用性,各个企业在使用信息平台时都能使操作更加统一,让系统能够实现有效稳定的运行,其次,创建统一平台能够让企业之间的网络平台对系统更加兼容,提升信息传递的整体效率。
        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。
        结语
        在新形势下,促使电气节能设计变得愈加重要,所以,在开展电气自动化各项工作时,必须落实好节能设计,一方面能减少电力消耗,另一方面能提升电力运输以及配电能力,实现节能目的。
        参考文献:
        [1]倪昊文.节能设计在电气自动化工程中的应用[J].南方农机,2019,50(3):141.
        [2]李永男,高任,金松林.电气自动化工程中的节能设计技术探究[J].工程技术研究,2019,4(20):110-111.
        [3]王鹏飞.电气自动化工程中的节能设计技术[J].内蒙古煤炭经济,2018(1):39+94.
        [4]郎淼.电气自动化工程中的节能设计技术要点分析[J].南方农机,2018,49(11):195+197.
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