浅谈电气工程及其自动化的节能设计 刘家天

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:刘家天
[导读] 电气工程是现代科学领域中关注度比较高的学科,电气工程自动化技术的发展决定了国家的技术实力。它与各学科相互结合,各学科的理论知识都有所渗透v

        国网通辽供电公司  内蒙古通辽市  028000
        摘要:电气工程是现代科学领域中关注度比较高的学科,电气工程自动化技术的发展决定了国家的技术实力。它与各学科相互结合,各学科的理论知识都有所渗透,在各个行业中都有广泛的应用,其重要价值显而易见。随着科学技术的发展,电气系统越来越丰富,也逐渐呈现体系化,更加体现了人性化的设计与应用原则,大大推动了经济建设的发展进程。本文就是针对电气工程及其自动化中的节能设计进行探讨。
        关键词:电气工程;自动化;节能;设计


        1电气工程自动化的概述
        随着我国现代科学技术的飞速发展,电气工程早已成为发展过程中的核心学科与步骤,特别是在对其自动化进行研发以后,更加全面的展现出了我国科学技术能力之先进。电气自动化是依靠对象设备的在线监测,融合了电子信息技术,使其控制功能可实现自动化。一般来说,在线监测的主要部分为采集站,处理器是它的核心元件,它主要用于全程控制。收集准确的数据并对其加以控制,通过一系列的流程再配合控制中心,对生产链进行全方位的在线监测。利用计算机技术便可以快捷收集所需数据信息,加之对各项工程进行针对性管理,同时建立相应的考量单位,以便得到安全可靠的系统,进-步提高其工作效率。作为现代经济的支柱企业,电气工程自动化在我国科技发展中占据核心领导位置,同时也推动着我国经济建设。在我国自动化发展的历史长河中,尤其是与电子信息联系最为密切,它具有全面综合的自动化技术,具有世界一流的操作能力与实时监测能力,弥补了操作技术人员匮乏、操作内容繁杂的缺点。
        2电气工程自动化信息技术现状分析
        2.1存在较高的能耗问题
        电气工程自动化信息技术在发展过程中,由于缺乏统一、规范的设计标准,导致很多企业都只是结合自身实际需求对其进行设计和应用,且设计的主要目的就是为了提升技术的适用性,并通过该项技术获得更高的经济效益,而为了降低设计成本,很多企业并没有对节能设计保持重视,这也导致该项技术的发展存在一定的局限性,相比于发达国家还较为落后。也正是由于节能设计不到位,导致企业在对该项技术进行应用的过程中,往往会产生大量的能耗问题,严重增加了该项技术的应用成本。
        2.2电气工程自动化信息技术的功能不全
        现如今,我国电气工程自动化信息技术发展水平有限,其能实现的功能并不全面,不能全方位的覆盖工作单位对于电气工程自动化水平的要求。对于我国现有的自动化电气工程设备来说,一般一套设备只能完成一到两种工作,而对于一个工作流程复杂的项目来说,就需要多套自动化电气工程设备协同工作,而多套设备之间的信息交流有限,缺少系统化的信息收集和处理手段,这就限制了电气工程设备的自动化水平,一定程度上加大了工作人员的工作量,并降低了工作效率。因此,利用信息技术对于电气工程的自动化水平进行再升级,有助于综合电气工程系统的功能,提高工作效率。
        2.3信息化建设程度有待进一步提升
        电气工程自动化信息技术发展中,电气工程信息化建设本就是其核心内容,是实现电气工程领域智能化发展的关键所在。然而在电气工程自动化信息技术发展实践过程中,信息化建设程度不足的现实问题依然存在,给电机工程产业的现代化、智能化发展造成了严重不利影响。与此同时,由于电气工程自动化信息技术发展中信息化建设程度的现实不足,致使其实际发展中,缺乏统一的自动化信息技术发展要求,这就无法保障电气工程设备节能结构的顺利使用,无法实现电气工程设备的系统化,无法实现自动化与信息化的有机统一,对新时代背景下电气工程产业的发展形成了制约。



        3电气工程自动化和节能设计的具体思路
        3.1合理优化配电系统性能
        在电气工程自动化信息技术基础上进行节能设计时,还应合理优化配电系统性能,促使自动化电气工程在优质的配电系统支持下稳定运行,进而达到最佳节能目的,并且还应注重配电系统导线横截面的有效控制,包括增加面积、延长导线长度等,促使电能拥有较高的利用率。同时,需保证配电系统在实际供电期间具有至少15s的断电可允许范围,适当安装自动切换设备,使其在断电期间不会与市电供电系统出现并联现象,而且针对400V线路,其电压降不宜>7%。此外,关于配电系统的线路半径应做好合理规划。比如,在380V配电线路中,其半径应≤500m,其中220V电压下半径需不超过1000m。在电气工程中应用自动化信息技术时理应确保它与配电系统具有较强的协调性,以免影响电气工程发展质量。
        3.2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。
        3.3合理选择无功补偿设备
        就电气工程自动化系统而言,无功功率占供配电设备很大一部分容量,电能传输时在传输线路中就存在严重无功功率损耗,也是引发电压不稳,电压下降等问题的主要原因,从而影响着电气工程自动化运行的经济效果和电能质量。对用户而言,无功功率的主要表现是功率因数过低,致使用户需要向供电企业较大的用费增加,用户用电成本增加,供电系统的经济效益随之降低,为保证电气工程自动化系统中,无功功率始终处于平衡状态,降低能耗,可在系统中增设无功补偿设备,以提升经济效益和社会效益。
        3.4降低自动化设备损耗
        所谓的节能设计主要是针对电气工程中的自动化设备能耗问题进行妥善处理,使其降低电能损耗,这样才能促使电气工程具有良好的节能性。其中,针对导线方面,可以电导率较低的导线类型为首选,以此保证电能获得较高的利用率。另外,还可从照明设备上予以降耗处理。通常有关电气照明的节能设计至少可帮助企业节约35%左右的投入成本。首先,从电光源上可以荧光灯、LED、钠灯为主,其中质量较好的250W钠灯它所产生的功率损耗仅有20W。其次,明确照明方法,可采用混合照明、局部照明等方式节约电力,而且还可依靠白墙的反射性增加自然光的利用率。最后,科学布置照明路线。比如,220V电压,可以按照单相二线或三相四线进行供电设计,由此减小电力损耗。
        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
        [1]曾成,刘磊,董晓龙.电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].智能城市,2019,5(11):182~183.
        [2]罗英涛.关于电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].科学技术创新,2019(23):88~89.

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