电气自动化控制系统设计分析

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年9期   作者:于晓红 王建军
[导读] 自第二次工业革命完成后,电力成为人们日常生产生活中必不可少的二次能源
        于晓红 王建军
        浙江正泰仪器仪表有限责任公司杭州分公司 浙江 杭州 310000
        摘要:自第二次工业革命完成后,电力成为人们日常生产生活中必不可少的二次能源,随着计算机技术以及电力技术的发展,如何使得电力的供给更加智能化成为了人们关注的热点,电气自动化技术也由此而生。相较于传统技术,电气自动化控制系统具有效率高、误差小、准确率高等突出优点;同时在电网中,由于发电站负担着发电、调峰调频、事故备用的重要作用,而发电站的位置一般远离城市,工作环境和工作条件都比较差,单靠人力无法保障其安全稳定的运行,因此电气自动化控制系统在发电站中应用十分广泛。
        关键词:电气自动化;控制系统;设计
        1 电气自动化系统设计原则及规范
        电气自动化系统一般是基于对各种数据处理之上的,因此在进行其系统设计时首先应对发电站内的设备输入、输出量进行细致分析,设计好数据库,然后才能通过相应的功能模块和网络结构进行硬件及软件的选型。电气自动化系统设计应遵循的标准有:DL/T578-95《电厂计算机监控系统基本技术要求》、DL/T5065-1996《发电厂计算机系统设计规定》、DL5002《地区电网调度自动化设计技术规程》等。
        2 电气自动化设计原则
        2.1安全性
        电气自动化工程开展过程中,电气设备的安全运行是非常关键的,这不仅仅是为了更好的完成节能,在很大程度上也关系着生产作业的安全性,因此要将电气自动化的相关技能设计应用在实际的电气自动化工程中,一定要保证相关节能设计的安全性,这样才能更好的保证电气自动化工程的有效运行。首先从材料来说,电气自动化节能设计中所应用的相关材料要有相应的安全标准其次,在相关设计应用过程中要进行安全检测,避免其中出现问题,影响最终的电气自动化工程质量。
        2.2先进性原则
        在新的时代,节能技术也有了很大的提高。因此,在开展节能设计工作时,必须重视新技术,把握最新技术动向。这不仅可以为新技术的先进性提供借鉴,而且可以提高节能效果。另外,由于电气节能设计主要是提高能源利用率,使企业的综合效益日益提高,因此整体的节能设计技术水平有待提高。电气自动化节能设计能否达到最佳效果,还需要在企业管理中形成有效的节能构成,提高企业的节能意识。基于此,在节能设计中,可以选择经济性高、相对安全的材料,既可以避免电器产品的老化,又可以使能源达到循环利用的效果。
        2.3满足经济效益
        各行各业中对于电气自动化工程的应用都是为了更好地提升工作效率、保证工作质量,从而实现最终的经济效益提升。还说节能设计的应用是为了更好的实现节能减排的目标,但是如果其经济成本相对较大也会影响电气自动化工程的效率,那么它的可用性就是相对较低的,很难真正在市场中得到广泛应用,因而定期自动化工程中的相关节能设计也要满足一定的经济效应,这样才能更好的时期得到推广应用。
        3 电气自动化系统设计
        3.1降低电气能源损耗
        电气自动化工程中各类电气设备的应用就是当前电气自动化工程中能源消耗的主要形式,因而要真正的实现电气自动化的节能设计,就可以通过降低电气能源损耗来实现最终目的。而根据实际的氢气能源损耗来说,相关设备能源损耗的主要原因在于相应的设备中电阻较大,我们就可以采取相对应的策略来进行电气能源损耗的控制,首先可以选择相对比较合适的导线来作为电线,使电力传送过程中的电力损耗降到最低。其次也可以通过缩短导线长度,选择合适路径等方式来降低传送所损耗的能量。以后也可以尽可能增加导线横截面积来减少电阻损耗。


        3.2合理选择变压器
        变压器是电气工程的重要组成部分,它不仅负责电压和电流的转换,而且关系到电气自动化系统的正常运行。使用变压器时,电气系统会消耗一定的能量。变压器虽然不工作,处于空载状态,但也会消耗一定的能量。因此,做好变压器的选型工作尤为重要。只有保证变压器的科学选型,才能保证变压器的质量,从而达到节能的目的。在选择变压器及配套设施时,在计算节能效果时应考虑铜耗、配套设备的电气运行寿命和维护费用。在这一过程中,需要对变压器材料进行改进,使其具有创新性,这样既可以降低材料成本,又可以使变压器在运行状态下稳定工作,从而达到节能的效果。此外,随着科学技术的发展,节能变压器也备受关注。因此,对于电气自动化来说,应该开发利用这些节能变压器,以便投入到电气工程中,达到节能的目的。
        3.3应用有源滤波器
        信息设备应用过程中很容易出现滤波,从而使得设备的使用性能受到一定影响,甚至会造成设备质量的损伤,造成资源浪费。而利用有源滤波器就可以从根源上消除滤波,从而降低能源损耗,是在节能设计的过程中,也可以通过应用有源滤波器来降低能源损耗。
        3.4采用无功补偿技术
        电力自动化设备中存在大量的无功功率,使得配电网线路出现较大的线损率,进而导致电能质量的逐渐下降。因此,为了达到正常的供电电压,电力企业往往加大供电量以满足设备运行的需要。需要指出的是,这种方式会浪费资源,影响电力企业的发展。在这种背景下,必须采用无功补偿装置,并将其应用到配电网线路中,这样既能平衡无功,又能逐步降低电网线路的损耗,从而达到节能的目的。
        无功补偿技术的主要目的是提高功率因数,降低功率损耗。其优点是:(1)提高功率因数可以降低线损。当设备功率固定时,功率因数越高,电缆的功率损耗越低。(2)提高功率因数,降低变压器的铜损耗。变压器的功率损耗主要包括铁损和铜损。通过提供变压器二次侧的功率因数,可以降低总负载电流,从而降低铜损耗。(3)提高功率因数可以降低线路和变压器的电压损耗。由于功率因数提高,无功电流减小,线路和变压器的电流减小,电压降减小。(4)提高功率因数可以提高单台设备的供电能力。随着功率因数的增加,为同一负载提供更多功率所需的视在功率和负载电流也随之降低。因此,对于现有设备,变压器容量和电缆截面丰富。
        另外,在使用这项技术时,要注意几个问题。首先,在对电容器进行补偿时,必须让技术人员了解电容器的相关参数信息,如电压容量、负载值等。其次,在无功补偿中,有必要对电网线路的具体运行情况进行分析,这样既可以有效地明确补偿需求,又可以选择合适的设备来提高节能效果。当配电网线路负荷较低时,通常选用静态无功补偿装置来提高补偿效果。当配电网负荷较大时,一般选用动态补偿装置,既能对线路或设备进行实时监测,又能及时调整补偿值,保证补偿效果。
        3.5增加光源的使用
        生活用电中对于能源的利用就是相对较多的,而其中节能增多的利用就可以在很大程度上实现能源损耗的控制,但是如果可以精准增加光源的利用,使光源的利用更加高效,也可以在一定程度上实现电气自动化节能的创新。
        结论
        本文针对电气自动化技术在发电站中的应用分析进行了研究,通过对电气自动化技术在发电站中的重要性、主要内容和具体包含技术进行了阐述,深入研究了电气自动化技术在发电站中的应用分析,并以PLC技术为例进行了包含设备选型和系统设计在内的详细应用分析,对电气自动化技术在发电站中的应用提供了相关参考。
        参考文献:
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        [2]江勇.关于电气自动化节能设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(7):16-18.
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