徐健 万国甲
(济南黄河路桥建设集团有限公司)
【摘要】在当前电气工程中,电气自动化是新型技术,显著推动了整体行业的长效发展。同时,电气自动化技术的应用需要关注节能设计问题,尤其是在当前节能减排的号召下,节能设计是必然的要求。
【关键词】电气工程;自动化;节能设计
一、电气工程自动化以及节能设计问题
(一)节能效果有待提高
在实际的生产应用环节,电气工程自动化有着十分广泛的应用途径,基于提升生产效率的考虑,也为了能够获取更高的经济效益,企业往往对节能设计和环境污染不够重视,仅仅关注获得的经济效益。单一的功能导致电气工程自动化在实际生产中的应用困难。此外,由于信息传递的效果低下,所以电气工程自动化真正的价值并没有发挥出来。
(二)消耗大量能源
在研究电气工程自动化的同时,节能设计的研究有所缺失,因此,实际的应用过程中,会消耗更多的能源。但大多数企业将目光放在经济效益上,对能源的损耗并不重视,所以导致对环境的污染和破坏,对能源的过度损耗,无法完成可持续发展的目标,甚至会进一步影响国家的战略部署和规划。
(三)信息交流差
在实际的电气工程自动化应用环节,随着网络技术的不断发展,电气工程自动化的发展速度也在不断提升。但是,却没有一个针对电气工程自动化的标准规范,导致在设计环节有着明显的差距,无法实现系统化的设计和生产,出现了信息交流差的问题。
(四)网络架构限制
在传统的电气工程行业中,与互联网的融合是十分有限的,因此,在结构上一致性不强。但在电气工程自动化的环节中,与网络技术的融合越发紧密,但也由于网络结构的原因,导致电气工程自动化的发展受到了限制。此外,在应用网络技术的同时,也发现了不同主体不匹配的情况,无法迅速实现数据信息的共享,实际发挥出来的效果也很有限。在此基础上,要想发挥出电气工程自动化的节能价值,就必须紧密结合网络技术,合理应用新技术和材料,开展有效的创新,使电气工程自动化的设计重点放在节能上,相关人员也需要不断提升自身的专业素养,来适应当前的实际需求。
二、电气自动化节能设计原则
电气自动化节能设计得原则可以表示为图1。在设计原则的指导下:(1)优化供电和配电系统设计。电气自动化设备在使用过程中会消耗大量电能,这将导致电力短缺并增加生产成本。要保证电气自动化工程的正常运行,需要给予其足够的动力支持,所以对供电和配电的要求就是尽可能进行优化以降低电能的损耗。在当前经济不断发展且城市化进程不断扩大的现实条件下,需要充分考虑供配电系统的电气设备用电需求以及社会用电需求的不断提升,优化设计供电和配电是的能够实现电能的合理利用,以最小的能源消耗创造更大的经济效益和社会效益。(2)加强电气设备管理。在电气设备生产过程中,大多数电气设备并不总是以高于额定功率状态运行的,而是更多地在低于额定功率的条件下运行,这就造成电能在大多数时间里是浪费的。因此需要加强电气设备的管理来提升设备的运行效率,或者通过无功补偿来调节其运行状态,使得能源的利用效率从根本上大大提高。(3)设计合理的负荷系数。在电气设备生产设计过程中,其运行的负载系数是不可马虎的,只有合理设计负荷系数,电气设备的运行负荷率和用电效率才能显著提高。
图1 电气自动化节能设计的原则
三、电气工程自动化的节能设计策略
(一)减少传输消耗
在传输电力的同时,不可避免地就会产生一定的热能,也会消耗一定的能量,而要想达成节能的目标,就需要减少传输过程中的阻力。因此,我们要注意传输的布局,减少弯路和线路的长度,这样才能够有效减少能源的消耗。为了保障能源能够发挥出应有的效用,应当采用更宽的导线,减少导线使用的长度,使导线与中心更加接近。在选择材料的过程中,企业也要站在性能的角度上,选择更强输出能力的材料,也要重视合理的排线,保障线路尽量是直线,选择更粗的线路,以降低电力传输过程中的阻力,实现节能目标。
(二)正确选择变压器
变压器与电气工程自动化节能设计之间的关系是非常紧密的,在电气工程自动化中,变压器也有着独特的价值,能够通过对电压、电流和电功率的控制降低能源的损耗。通常情况下,即使企业没有运行变压器,也会消耗很多变压器的热量,因此在选择变压器的同时,需要考虑变压器使用的材料,坚持站在节能的角度上组织变压器的材料,使变压器的节能作用发挥出来。在设计变压器的过程中,需要更多地使用铜金属来代替硅材料,这样变压器在空载运行过程中,对能源的消耗就会变得更少。也需要针对变压器的容量做出相应的设计,在使用变压器的过程中,过少的容量更容易造成过度的使用,也会对变压器造成更高的损耗。过大的变压器容量,在轻载的状态下也会浪费很多不必要的能源,因此,需要我们做好精确的估算,在此基础上,进行变压器的设计,这样变压器才能更加合理。也需要重视变压器的使用数量,减少对能源的损耗,达成节能的目标。
(三)无功补偿
通过电能设施来补偿无功功率。要想发挥出无功补偿的重要作用,实现无功功率的平衡,就需要在电力工程系统中使用相应的设备。在电压一切稳定的前提下,使原有的基础功率得到保障。在设备投入应用后,也能够使电能质量恢复到原始状态,达到节能的效果。无功补偿设施的应用,需要保障电器的容量合乎相关标准,结合实际的电压,用相关的公式进行计算,过滤谐波。在实际的应用环节,也存在着一系列的问题。无功功率的补偿和无功功率的倒送,需要结合实际的参数进行设置,按比例分配补偿电容。通过具体的方法与措施,实现节能的目标,这样企业才能够实现进一步的发展。
(四)加强配件节能设计
电力系统是电气工程自动化的能源保障,因此,需要对电力系统的配件进行节能设计。需要对电力系统的可靠性和容量进行设计,保障电力系统整体的合适度和控制协调性。在电力分配环节,需要使各个电气设备能够保持基础设置,这样电气工程的运行才会更加稳定和可靠。在实际的操作过程中,需要保障配电系统的安全性,合理地选择和布置线路,通过科学合理的方式设计好配电节能。
四、结语
综上所述,在当前,我国的电气自动化节能技术依然是在起步阶段中,因此需要基于节能的角度出发,减少资源的消耗,加强节能设计,不断提高电能的使用效率。
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