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电气工程自动化节能环保技术研究李祥

发表时间：2020/5/6 来源：《基层建设》2020年第2期作者：李祥孟凡飞

[导读] 摘要：随着社会的不断发展，节能作为一项关键技术被不断地应用到生产行业当中。

        江苏连云港石化有限公司江苏连云港 222000
        摘要：随着社会的不断发展，节能作为一项关键技术被不断地应用到生产行业当中。节能建设是经济持续发展的大势所趋，如何将节能技术更好地应用到现代的生活生产中是对各行各业的一个重大挑战。从电力行业的角度来说，现有的社会需求致使国家电网和电容不断扩增，变频器和整流器也随之不断增加，产生过量的谐波对电网行业的发展是不利的。因此为了降低谐波的产生，电气自动化技术必须进行改进和创新，节能技术的应用，是将电气自动化技术进行优化改造，实现节能减排效果。
        关键词：电气工程；自动化；节能环保；技术
        1电气自动化节能技术应用的重要性
        现阶段，我国工业生产使用的多种设备已经达到了电气自动化水平，因此电气自动化与人们日常生活具有非常紧密的联系，在生活的方方面面都可以看到电气自动化技术应用的影子。电气自动化技术作为新型技术领域应用的重要技术还需要进一步的突破和发展，近些年研究人员在电气自动化技术正常使用的基础上提出了节能设计的理念。在电气自动化水平上加强节能方面的设计，可以有效减少电能的恶意消耗和浪费，确保电网正常运行，减少陷入供电紧张问题的事故发生，避免输电受阻问题的出现。通过电气自动化节能设计，可以为城市生活的人民带来更好的发展空间，营造更舒适的居住环境。在进行工业生产时，电气自动化节能技术可以为各种电气设备的正常运行作出保障，延长设备的使用寿命，为企业带来更大的效益与价值。因此，现阶段加强电气自动化节能设计的研究具有重要意义，符合国家提出的可持续发展战略要求。
        2电气技术节能自动化应用
        2.1减少线路传输中的电能损耗
        在电气自动化技术领域中，电线传输的距离与线路电阻是呈正相关关系的。传输距离长的话，线路电阻也较大；传输距离短，线路电阻就会很小甚至接近于零。传输线路距离的长短在不同领域的电气工程中要求也不同。在一些石油或矿采的行业中，由于条件的限制，电力供应站与发电设备之间的距离较远，线路在长距离输送过程中消耗的电力能源过大，对于电力资源来说是一种极大的浪费。为了降低这种电能的浪费，需要相关人员采取一些节能的措施。在长距离线路传输中，可以通过提高电压的数值来控制电流的用量，从而也达到了控制电阻的目的。除此之外，增加电线截面也是降低电能消耗的有效措施。在电能传输过程中，工作人员尽量选择一些电阻率低的电线，也可以降低能源的消耗。
        2.2建立智能化的控制系统
        智能化控制系统能够不停地准时调控电气设备。当发现问题时，能够发出信号进行报警，监督建筑设备，辅助照明调控，更好地节约能源，这是电气自动化能够更好地发挥作用的关键所在。智能化控制系统还能够科学有效地调控控制参数，有效地进行节能，自动化地调控照明系统，缓解能源紧缺问题。
        2.3选用优质的变压器达到节能效果
        变压器的选择与应用直接决定电气自动化体系的节能水平。因此，在选择变压器时需要格外注意，首先需要挑选环保性强的变压器，全面对变压器中的功率参数进行分析，使变压器有功功率消耗降低到最小值。其次，还需要确保流过变压器的电流一直处于稳定状态，检查时需要对三相电的实际电流进行分析，由此对变压器实际损耗电流的数据进行计算。如果条件允许还可以在体系中加装单向自动补偿装置，运用三相四线制供电的方法，降低电路中流过电流不均匀给体系整体带来的影响。
        2.4管控自然功率因数
        在设计电气系统的过程中，功率因素也会影响到定期设备的节能效果。如果电气系统没有无功补偿装置，自然功率因素属于比值因素，可以使有功功率和无功功率形成比值关系。

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将功率因数不断提高，才可以增加电力系统的无功功率表，提升系统电位的高转化效率。在设计阶段，可以利用有效的措施抵消无功功率，使功率因数由此降低。选择的同步电动机要具备较高的功率因数，也可以利用电容器的补偿作用。
        除此以外，电力系统节能也可以改进照明设备，例如传统照明利用的白炽灯，发光效率比较低，能耗也会由此增加。在家庭照明当中可以利用高效光源，电气自动化节能设计需要充分利用自然光照明，改善建筑物的门窗结构，接收更多的自然光，增加亮度。
        2.5无功补偿设备的引进应用
        电气行业的配电设备中无功功率容量空间大，需要采取一定的措施来控制线路的损耗率。电网工作的过程中，电压的数值会因损耗而有所下降，传输电能的质量也会受到很大的影响，制约了电网行业的发展步伐，经济效益大大折损。无功功率具体表现在功率因数低，需要确保因数超过0.9，否则会涉及到行业的一定处罚，无功功率的运作特点增加了用户的用电价格。无功补偿设备的采用可以避免无功功率失衡，无功功率在增加功率因数的基础上也保证了电压的持续稳定供电。无功补偿设备保持了电能的原有质量，降低了能源的消耗。但是在无功补偿设备的应用中，需要保证以下条件：首先电容器的容量需要提前计算好，计算有固定公式，其中涉及的因素有电压容量、自然功率等。无功补偿设备在使用中产生的谐波，可以通过将电力抗器串联的方式进行消除；其次无功补偿作业时，选择投切物理数值，会影响供电过程中产生的无功功率补偿、投切震荡、倒送因素；最后无功补偿设备应用时，等量分组、投切循环、投切开关因素的占比总是不太合理，因此相关技术人员设计了模糊投切的方法，保证定位精确，各数值之间合理配比。
        2.6加装有源滤波器达到节能的效果
        在电力系统自动运行的过程中，为了防止电网体系连接电气设备出现误动作，就一定要彻底消除谐波带来的影响。电气体系在运行过程中会产生谐波，谐波的出现会对电气设备的正常运行造成影响，降低其实际性能。谐波的危害具体有如下5个方面：（1）在输电发电的各个环节里加快设备绝缘位置的老化速度，并且会伴随设备噪声设备振动的出现；（2）会破坏电力体系的继电保护装置；（3）对计量仪表产生危害；（4）对通信设备产生干扰；（5）对电机设备造成影响，以及出现谐波过电压等现象。
        一般电气系统的电力设备如果数量较多，出现谐波的频率会大大增加。谐波电流在电网中产生的阻抗作用不断加强，电压和机波电压重叠在一起，使得电气系统中的电压出现严重的变形，造成了电气设备误动作的出现。在系统中加装有源滤波器，可以达到如下效果：首先提高电气系统的反应速度，让系统一直保持良好的动态效果；其次，能够提高功率的影响范围，使无功功率的补偿效果不断提升。
        结论
        当前社会经济获得的发展是举世瞩目的，电气工程自动化节能设计在其中起到了重要的作用，已经影响到了各个领域。电气工程自动化节能设计不仅实现了电气工程的自动化，而且保证了资源的节约，成为世界讨论的热点。在未来的时间里，电力部门应该与自动化技术相结合，提高电能的利用率，改善设备的自动化，只有如此才能解决我国的资源危机问题。所以，电气工程自动化节能设计至关重要，其是保障国民经济发展的后盾，是维持能源稳定的重要手段，是未来研究的核心。
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        [3]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.
        [4]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.