试论电气自动化工程中的节能设计技术

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷2月5期   作者:王志波
[导读] 我国经济的快速发展促进了我国电气自动化工程业的发展。

        王志波
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        摘要:我国经济的快速发展促进了我国电气自动化工程业的发展。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,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。关键词:电气自动化工程;节能设计技术
        引言
        进入新世纪以来,我国经济的发展已经在迈新的台阶,这就更加依赖能源行业的强有力的支撑。但是,传统能源的日益衰竭,引发了全人类对能源行业的可持续化与环境友好化的持续关注。基于上述的大环境之下,我国的能源行业不断改善,特别是电气自动化行业中的节能环保技术已经取得了良好的成绩,这对未来能源行业中节能环保技术的推广具有极大的引领意义。
        1电气自动化工程中节能设计遵循的原则
        ①从配电设计的角度出发。要实现电气自动化系统平稳高效地运行,就必须从配件设计的角度出发,做好配件设计方面的工作。在配电设计过程中,设计者要结合电气设备的负荷容量,以电气设备安全运行为基础,开展线路以及其他方面的安全设计工作,从而提高供电系统的稳定性。2.2从电气设备的角度出发。电气自动化系统中的设备在运行过程中的功率并不是始终处于最高值,相反,很多时候设备的运行效率都是比较低的,远远低于额定的功率,但是所消耗的电能和高功率是一样的,会造成大量电力资源的浪费。因此,必须加强电气设备方面的设计,做好这方面的管理工作,以此提高设备的运行效率,减少运行过程中的能耗。③从环境保护的角度出发。在电气自动化节能设计过程中,设计者还要考虑环境因素,从环境保护的角度出发,不断降低能源消耗率。具体来说,设计者需要选择具有较强经济效益和绿色实用的材料,及时淘汰耗能比较高的设备。同时,还要做好电器污染方面的控制工作,进一步减少电气运行过程中对周边环境所造成的破坏,实现资源能源的循环利用,促进经济效益和社会效益的提高。
        2电气自动化工程中的节能设计技术措施
        2.1有效降低电能损耗
        电网中电能的消耗降低就是节能设计的目的,减少对电网的损害。在电气自动化工程的运行过程中,有效降低电能损耗,应该有效降低电网中的阻力,只有这样才能保障电网传输的稳定性与可靠性,也才能避免不必要的电能损耗。在实际应用过程中,应该科学优化导线的选择。一方面,导线的选择过程中,应该以电导率为主要的标准,选择标准值高的导线材料,进而有效降低导线中的电阻率,提升导线的传输稳定性与传输质量。另一方面,在导线的选择过程中,还应该以质量为标准来科学选择导线材料。导线的质量越高,导线的阻力就越小,自然能够整体提升电能传输的可靠性与稳定性。同时,在导线的布局以及走向设计等过程中,应该尽可能采用直线的方式来进行铺设设计,有效降低导线的缠绕。总而言之,在电气自动化工程中,科学运用节能设计,应该优化导线的选择以及利用,充分保障电能传输的整体可靠性与稳定性,综合性提升电网的运行成效。
        2.2电力电缆
        电力电缆在输配电领域中扮演着重要的角色,同时电力电缆在电力施工中总的工程造价中占据较高的比例。无论是前期施工还是在后期维护的过程中,都需要投入大量的人力、物力和财力。基于上述的这些因素,在电力工程施工设计阶段,需要对电力电缆所承受的最大电流大小、自身的拉力强度以及自身的截面积选却都要加以重视,同时这也是设计过程中最为重要的一个环节。通常而言,电力电缆的选择导电材质有铜材质以及铝材质两种类型,这是因为其自身的特点使得可选择的范围较小。如何选择恰当的电缆,造价环节是其中必不可少的一个环节,影响上述环节的指标有两个,其中第一个是安全性能,第二个是节能性能。综合对比上述的两个指标来说,铜材质的电力电缆是最好的选择。


        2.3减少传输过程中损耗的电能量
        在传输过程中,由于导线上存在一定的电阻,会造成电能传输损耗、有功功率数值变低。但是对传输路线中的电流进行调整是很难实现的,减小传输过程中电能量损耗的唯一方法是降低导线上的电阻值。导线的电阻数值与导线的横截面积一直呈现反比例关系;导线的导电数值与导线的导电效果和导线的长度呈现正比例关系。因此,降低导线电阻的具体方法需要从如下四个方面进行。首先要挑选电导率极低的材质作为导线的材料,通过这种方式,可以把电能在线路传递过程中的损失降低到最小化。其次,导线的长度越短越好,在进行传输线路设计时,需要遵循两点之间直线最短的原则,尽量使导线走直路,使导线的数值达到最小状态。再次,变压器安装的位置应该在负荷中心周围,这也是缩短供电距离的一种重要方式。最后,最好选用横截面积较大的导线。导线的横截面积越大,电阻就越小,被损耗的电能量就越少,可以达到很好的节能效果,所以在经济条件允许的情况下,选择横截面积越大的导线效果越好。
        2.4配电系统的优化设计
        能源供电系统包括发电、输电、变电、配电几大部分,因此配电网系统的节能发展也是节能技术设计当中最为关键的一个环节。配电网自动化系统需要结合实际的配电自动化工程实际不断的优化配电网设计,不断提高配电网自动化系统的整体协调与配合,真正地提高其运行效率。配电网的运行不是孤立存在的,相互之间存在广泛的协调性,只有真正满足相关协调发展,才能保障电气自动化的充分供应。在配电网自动化节能优化设计过程中更加重视配电系数的联系,进而保证更加的高效与稳定。
        2.5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。
        结语
        当前阶段电气工程的节能设计成为电力发展的重点之一,相关单位和组织应该为电气工程的节能设计提供充足的保障,从选择变压器、控制功率因素和电力电缆线节能设计的角度出发,降低电能能耗。此外,通过选取合适的变压器,实现不同变压器之间的优化组合以及处理功率因素和无功功率关系的方式,达到了电气工程的整体优化设计,提升了工程的效率和质量。
        参考文献
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