电气自动化工程中的节能设计技术

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:宫建伟
[导读] 能源短缺是一个世界性的问题
        宫建伟
        身份证号码:22028119780106****
        摘要:能源短缺是一个世界性的问题。工业生产需要能源,但能源总量有限,特别是不可再生资源。它往往需要几万年甚至几亿年才能形成。如果不加控制地盲目使用,将导致世界能源短缺的问题。节能技术的发展是解决能源枯竭问题的生力军。要高度重视节能设计在电气自动化领域的应用和探索,把节能作为主要出发点和落脚点,提高生产质量,提高生产水平和资源利用效率,避免资源的不合理浪费现象,推动我国电气自动化的快速发展。
        关键词:电气自动化工程;节能设计;技术
        导言: 近年来,随着我国经济发展速度的进一步提高,工业生产对能源的需求越来越大,资源越来越稀缺。同时,城市化进程进一步加快,我国城镇用电需求也在不断增加,这进一步扩大了城市电网规模,越来越多的电力设备投入到现代城市电网中。然而,电力设备在运行过程中会产生大量的谐波,对城市电网造成危害,影响电力系统的正常运行。因此,必须不断加强配电设备的设计和安装,稳定电力系统。在这种情况下,我们各级政府部门和企业一定要做好节能建设。基于此,本文研究如何做好电气自动化工程的节能设计,降低电气工程运行过程中的能耗,以供参考。
        1电气自动化和节能设计概述
        电气自动化是电气信息化发展的一个分支学科。将电气自动化的相关理论应用到工业生产中,可以大大提高工业生产效率,为人们的日常生活提供诸多便利。电气自动化和节能技术在工业生产中的应用,可以有效降低工业企业的运营成本,改善工作环境和工作条件,提高生产效率和产品质量,减少劳动时间,提高社会整体生产力。随着“五位一体”理念的提出,节能技术应运而生,环保逐渐受到全社会的广泛重视。在世界能源日益短缺的情况下,要全面实现绿色节能,必须调动高新技术,通过合理的技术改造,降低能源消耗。在电气自动化生产领域,一方面要保证生产过程和设备系统的正常运行,消除谐波因素的影响;另一方面,在生产过程中,必须把节能因素放在首位,运用各种节能技术,提高电气自动化系统的运行质量和节能效果。
        2电气自动化节能设计技术
        2.1选用优质的变压器达到节能效果
        电气自动化工程设计人员应从变压器材料、铜材料和节能变压器三个方面选择变压器。首先,变压器的材料。变压器材料要优化选用,坚持节约、绿色、环保的理念。在设计期间,硅钢片、铜片和绝缘材料可以相互结合,在保持变压器最大性能的同时,达到优异的节能效果。其次,铜材的选择。铜材料是一种非常适合节能电气工程应用的材料。铜材料在变压器节能设计中具有不可替代的作用。因此,在设计线柜时,应采用铜材代替传统的硅材,以减少变压器空载运行时的能量损耗,节约能源。最后,节能变压器。在科技的推动下,电力开发市场上出现了许多专用节能变压器。因此,在电气自动化工程设计工作中,工作人员应优先选用节能型变压器。S10或S11型节能变压器既有普通变压器的优点,又有很强的节能效果,目前市场上广泛使用。另外,在应用节能变压器时,要保证接线方式的正确性,使其充分发挥应有的作用;尽量避免变压器长时间超负荷运行,杜绝能源浪费、变压器损耗等问题。
        2.2减少传输过程中损耗的电能量
        在输电过程中,由于导线上存在一定的电阻,输电损耗和有功功率值都会降低。然而,输电线路中的电流很难调节。降低输电过程中电能损耗的唯一途径是降低导线上的电阻值。导体的电阻值与导体的横截面积成反比;导线的导电值与导线的导电效果和导线长度之间存在正比例关系。因此,降低导线电阻的具体方法需要从以下四个方面进行。首先,导体材料应选用导电率很低的材料。这样,在传输过程中电能的损耗就可以降到最低。其次,电线的长度越短越好。在输电线路的设计中,要遵循两点间最短直线的原则,尽量使导线走直线,使导线的数值达到最小状态。第三,变压器应安装在负荷中心附近,这是缩短供电距离的重要途径。最后,最好选择截面积较大的导线。导线截面积越大,电阻越小,电能损耗越小,可以达到很好的节能效果。

因此,导线的截面积越大,效果越好。
        2.3充分运用无功功率补偿设备
        在电网系统中,变压器、电动机等电力设备大多属于感性负载范畴。其原理与电磁感应有关,主要以能量转换的方式,通过构造交变磁场来实现电能传输。当传输系统在一段时间内吸收的功率等于释放的功率时,产生的功率就是无功功率。在电网感性负载运行过程中,需要向这些装置提供额外的无功功率。通过在电网系统中安装无功补偿装置,对感性电抗消耗的无功功率进行补偿,降低了电网系统中无功功率的流量,不需要线路输送多余的无功功率,因此,可以减少线路和变压器产生的多余无功功率消耗。无功补偿可以提高电网系统的功率因数,在工业生产中降低能耗,获得较高的经济效益。是一种更有效的节能措施。因此,企业需要更加重视无功补偿设备的选型,并进行严格的检查,以减少供电系统中不良问题的发生频率。企业在选择无功补偿设备时应注意以下四点。
        2.3.1对工业设备的参数进行综合分析。在选择无功补偿设备时,要根据工业企业的生产情况进行合理筛选,如综合分析企业电压的负荷和电容。
        2.3.2要严格按照电网系统运行状况进行合理筛选。电网系统的运行状况是选择无功补偿设备的主要依据。巡检人员需要全面了解线路的分布情况,并根据线路的负荷选择合适的补偿方式。对于负载较大的电路,可以采用动态补偿来满足要求;对于负载较小的电路,只需使用静态补偿装置即可达到预期的效果。通用动态补偿装置能满足所有变压器、电动机等负荷设备的要求,起到良好的节能效果。
        2.3.3为了使补偿效果明显,可以采用大跟踪范围的模糊切换方式。这是由于传统的补偿电容器组电容器体开关方式,不能满足节能设计的要求,共用方式不足,比例分配效果不明显。
        2.3.4在环境允许的情况下,宜采用无功功率作为开关量整定的参数值。通过这种方法,可以避免开关的振荡。安装无功补偿装置时,最好就地安装。安装效果可以最大化补偿值,减少线路中的无功传输,提高电气自动化的节能效果。
        2.4使用节能的照明系统
        大量的电力损失是由不适当的电气照明系统造成的。如果忽视电气照明系统的节能设计,可能会影响整体供电。电气照明系统的节能可以从以下几个方面来实现。首先,加强技术改造,采用先进的节能照明技术。工作人员要做好照明系统的研发工作,才能研制出有效的节能照明设备。如果R&D企业自身能力有限,还可邀请中科院专家完善照明系统,优化照明设备,减少照明造成的电能损耗。其次,采用自然采光。自然采光是节约能源的有效途径。如果能充分收集阳光,设计照明设备,就能充分提高电气自动化节能技术的应用质量。当天气晴朗时,工作人员可以在没有照明系统的情况下尽量使用自然光。当然,在电气自动化生产行业的不同分支,根据生产环节和生产设备的实际情况,围绕节能环保的目的,我们可以采取一些有效的措施来加强自然光的利用,减少光照造成的能量损失。
        结论
        当前,随着我国社会经济水平的不断提高,国家越来越重视节能发展。绿色革命思想在我国得到大力倡导,节能已被列为经济建设的重点任务。我国的节能研究投入了大量的人力物力和资金成本。将节能设计理念与电气自动化技术相结合,可以使生产工作朝着更加环保的方向发展,提高电气节能技术的应用范围。
        参考文献
        [1]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.
        [2]孙奇蕾,周冬兴.电气自动化的节能设计技术[J].黑龙江科学,2018,9(16):134-135.
        [3]徐勇.浅谈节能设计在电气自动化工程中的应用[J].当代教育实践与教学研究,2018,(10):175,177.
       
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