电气自动化工程中的节能设计技术探究佟亮

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:佟亮
[导读] 进入新世纪以来,我国经济的发展已经在迈新的台阶
        摘要:进入新世纪以来,我国经济的发展已经在迈新的台阶,这就更加依赖能源行业的强有力的支撑。但是,传统能源的日益衰竭,引发了全人类对能源行业的可持续化与环境友好化的持续关注。基于上述的大环境之下,我国的能源行业不断改善,特别是电气自动化行业中的节能环保技术已经取得了良好的成绩,这对未来能源行业中节能环保技术的推广具有极大的引领意义[1]。
        关键词:电气自动化;节能设计;技术探究
引言
        随着我国各行各业的发展,各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活,人们与电力的关系已变得密不可分。所以,电力在人类社会中正扮演者愈来愈重要的角色。但是据了解,电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期,还是现在的使用时期,都需要消耗大量能源,在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术,提出节能设计的方案,使电力生产和传输得更加节能。
一、电气自动化工程节能设计概念及特点分析
        随着AI技术等一大批智能技术的出现,电气自动化技术也得到了带动发展,与此同时电气自动化行业也时常出现在每个人生活周围,因此电气自动化技术程度的高低直接决定着每个居民的生活体验。如果把新型的节能环保技术引入到电气自动化技术当中去,那么居民的生活体验将会得到直线提升,与此同时能源的效率也将会得到提高。我国经济结构转型在不断推进,更多的城市不单单是看重GDP的提高,更加注重城市生态环境的建设力度。基于此,将节能技术大力度的引入到电气自动化行业中去,将有效地改善生态理念。
        电气自动化的特点可以概述为将自动化技术注入到电气工程的领域中去,在电气的操作与实验中进行自动化控制,与此同时将计算机软件技术同电气行业密切的配合,从而能够不断的增强电气信息融合与跨越。我国的电气自动化融合发展已经从居民经济到工业生产,甚至是到国防电气发展中。总结来说,电气自动化工程的发展可以概括位以下的几种方面,其中第一个方面是技术有效融合度较高。目前我国已经进入到全面的电气自动化时代进程中去,未来电气自动化产业的发展还将不断地跨越式发展,因此更多的行业将会应用电气自动化技术的发展成果。电气自动化技术的发展还将依托计算机信息技术为重要的技术基础,同时加大电力电子技术的产业帮助,同时智能技术也会在电气自动化技术当中崭露头角。基于上述描述,电气自动化的发展将会涵盖更多的技术行业,涉及更多的自动化技术应用,因此对电气自动化技术的不断研究将会具有更高的价值意义。第二个方面是实际的技术应用很高。站在新的时代、新的高度,电气自动化技术将发挥着更强的实际应用效果,其主要的表现为电气工程与自动化技术,这也将成为众多产业领域中的发展新模式。第三个方面是与新兴的节能技术的不断融合发展。电力能源行业多数是高耗能的产业,通过将节能技术的融合,那么电力自动化行业就会不断提高效率,降低能源损耗,减少对环境的污染排放,最终让电力企业和居民活动更大的利益[2]。
二、电气工程及其自动化存在的问题
        (一)自动化程度不够高
        从电网调度来看,相比发达国家,我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制,只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制,可能会造成人为误差,使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外,电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能,则离不开对电网中各代表性节点的监测,而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施,所以需要进一步发展电力仪表,以监测更多的数据来实现节能。


        (二)新能源的并网运行不够可靠
        目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电,相比火力发电、水力发电、核电,后者只要运行得当、保证其稳定性即可实现其并网运行。而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高,贸然并网,如果用户端用电需求突然升高,而当地却为阴天或无风的天气,如果不加大周围火电厂的供电量,那么供电平衡将会破坏,甚至导致整个电网出现重大事故;反之,当用户端用电需求量突然降低,同样如果不采取相应措施,新能源发电厂发出的电能就会过剩,并以其他形式能量释放,造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂,所以如果想要真正利用好新能源,以目前的科学技术来看是远远不够的。
三、电气自动化工程中节能设计的方法
        (一)有效降低电能损耗
        电网中电能的消耗降低就是节能设计的目的,减少对电网的损害。在电气自动化工程的运行过程中,有效降低电能损耗,应该有效降低电网中的阻力,只有这样才能保障电网传输的稳定性与可靠性,也才能避免不必要的电能损耗。在实际应用过程中,应该科学优化导线的选择。一方面,导线的选择过程中,应该以电导率为主要的标准,选择标准值高的导线材料,进而有效降低导线中的电阻率,提升导线的传输稳定性与传输质量。另一方面,在导线的选择过程中,还应该以质量为标准来科学选择导线材料。导线的质量越高,导线的阻力就越小,自然能够整体提升电能传输的可靠性与稳定性。同时,在导线的布局以及走向设计等过程中,应该尽可能采用直线的方式来进行铺设设计,有效降低导线的缠绕。总而言之,在电气自动化工程中,科学运用节能设计,应该优化导线的选择以及利用,充分保障电能传输的整体可靠性与稳定性,综合性提升电网的运行成效。
        (二)减少传输过程中损耗的电能量
        在传输过程中,由于导线上存在一定的电阻,会造成电能传输损耗、有功功率数值变低。但是对传输路线中的电流进行调整是很难实现的,减小传输过程中电能量损耗的唯一方法是降低导线上的电阻值。导线的电阻数值与导线的横截面积一直呈现反比例关系;导线的导电数值与导线的导电效果和导线的长度呈现正比例关系。因此,降低导线电阻的具体方法需要从如下4个方面进行。首先要挑选电导率极低的材质作为导线的材料,通过这种方式,可以把电能在线路传递过程中的损失降低到最小化。其次,导线的长度越短越好,在进行传输线路设计时,需要遵循两点之间直线最短的原则,尽量使导线走直路,使导线的数值达到最小状态。再次,变压器安装的位置应该在负荷中心周围,这也是缩短供电距离的一种重要方式。最后,最好选用横截面积较大的导线。导线的横截面积越大,电阻就越小,被损耗的电能量就越少,可以达到很好的节能效果,所以在经济条件允许的情况下,选择横截面积越大的导线效果越好。
结束语
        根据上文中的研究可知,对于电气自动化工程中所使用的节能设计技术进行了具体的研究,根据研究提出了笔者自己的合理化建议,希望可以对其他行业内的设计者提供电气自动化工程节能设计问题的解决与借鉴的办法,希望各位行业内的同行进行采纳。
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(01):39+94.
[2]姜震.电气自动化中的节能设计技术[J].技术与市场,2017,24(11):151.
[3]夏洪涛.试论电气自动化工程中的节能设计技术[J].山东工业技术,2017(22):208.
[4]吴尚坤.电气自动化工程中的节能设计技术[J].电子技术与软件工程,2017(20):121.
[5]钟俊帅.电气自动化中节能设计技术的应用[J].科技经济导刊,2017(27):91.
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