电气工程自动化及其节能设计的应用探讨

发表时间:2021/1/13   来源:《工程管理前沿》2020年10月30期   作者:孙国栋1 张俊鹏2 陈伟夫3
[导读] 电气工程自动化及其节能设计一直是我国电力行业关注的重点问题。
        孙国栋1  张俊鹏2  陈伟夫3
        1身份证号:610115199005048519,陕西省
        2身份证号:412702198307085519,陕西省
        3身份证号:610114199007021014,陕西省
        摘要:电气工程自动化及其节能设计一直是我国电力行业关注的重点问题。本文针对电气工程自动化及其节能设计的应用,结合理论实践,先分析了电气工程自动化的相关概念,接着探讨了目前我国电气工程自动化发展现状,最后论述了节能设计理念在电气工程自动化中应用路径。
        关键词:电气工程;自动化;节能设计;应用
        引言
        社会快速发展,对于电器的需求量越来越大,而且能源消耗逐年的增加,这就导致我国能源面临枯竭困乏的状况。再伴随着电气工程自动化的不断进步,对于目前的发展来看,必须要进行节能设计,降低能源消耗,进一步促进企业的可持续发展,我国国民经济的进步,为建设绿色中国打好基础。所以企业如果想要在市场上有更大的竞争力,就必须要进一步对电气工程自动化的节能设计重视起来,并应用到各个领域当中,提高企业的经济效益。
        1.电气工程自动化以及节能设计的现状
        1.1节能效果差
        电气工程自动化在生产应用的应用非常广泛,而且为了提升生产效率,以及经济效益,大部分的企业并不注重节能,以及对环境的污染,只是单方面的重视经济效益的提高,而且功能单一,在进行生产生活时完成任务较困难,而且需要不同设备的配合。另外,在进行信息传递的效果也较低,导致电气工程自动化的价值降低[1]。
        1.2对能源的消耗较大
        在进行电气工程自动化技术的研究中,因为缺乏对节能的设计,导致电气工程在使用的过程中对能源的消耗较大,而且很多企业为了追求更多的经济效益,不注重对能源消耗的程度,以至于对环境的影响较大,违背了可持续发展战略,并不利于我国的长久发展,对各个方面的经济发展带来影响。
        1.3信息交流传递降低
        我国在电气工程自动化技术的应用十分广泛,而且随着互联网的不断进步,电气工程自动化的智能性越来越高,但是我国对其技术缺乏统一的标准,以至于对电气工程的设计存在差异,不能形成一个完整的系统,导致信息交流传递低。
        1.4自动化落后
        现在,我国对电气自动化标准没有统一,以至于企业设备采购,以及设计并不相同,导致交流落后,信息传递较慢,运行设备低下,配合程度低,不利于电气自动化的建设。
        1.5网络架构的发展有缺陷
        由于在电气工程的行业中,没有与互联网紧密的结合起来,所以无论结构存在很大的不一致。但是电竞过程自动化与网络有很大的联系,离不开其网络的支持,由于网络结构的问题,使电气工程自动化发展受到阻力。另外,在互联网的应用过程中,出现了不同主体不匹配的问题,到导致数据信息共享缓慢,应用效果大大降低。所以针对以上出现的情况,想要达到节能的效果,有效运用新技术、新材料、新产品,与互联网紧密联系,加强实用性,提高创新程度,再将重点转向节能设计,要进行对人员的培训,加强节能设计的专业化程度,满足现代化的发展需要。
        2.节能设计理念在电气工程自动化中应用路径
        在科学技术飞速发展的背景下,电气工程自动化水平越来越高,将节能设计理念应用到电气工程自动化中,既能减少电能的无故浪费,缓减目前我国能源日渐枯竭的危机,也可以保证电气工程自动化系统中各项电力设备稳定性运行,降低故障发生的概率。


        2.1合理降低电能的传输消耗
        电能在运输过程中,导线自身体特性,决定了必然存在一定的有用攻功率损耗,此种问题是客观存在的,难以从根本上得到避免。在所有的电力系统中,电能必须经过导线才能顺利传输,为降低电能损耗,就必须减少导线的电阻。根据物理学知识可知,导线电阻和导线横截面之间具有负向相关的关系,在节能设计中就可以通过此种关系来降低电气工程自动化的能耗,达到节能降耗的目的。比如:可以选择电导率更小的材质来制作导线,减少电能在导线上传输时的消耗量,或者增大导线的横截面积,降低导线电阻,减少电能消耗[2]。也可以适当减少导线的长度,在设计时电气工程尽量布置在一条直线上,避免过多的弯路,以降低导线的总长度。在布置变压器时,变压器要尽量靠近电气工程的负荷中心,降低供电系统之间的距离。
        2.2选择高质量的变压器
        变压器是组成电气工程自动化的主要设备,对电气工程自动化系统高效、安全、稳定运行有较大影响,同时变压器也是能耗比较大的电气设备。所以,在具体设计中,为降低电能损耗量,在选择变压器时要尽量选择节能效果显著、质量高的变压器。通过对变压器型号的合理规定来降低变压器有功功率损耗。尤其是设计变压器时,最好配合单相自动补偿设备,以此来维持变压器三相电电流平衡,也有助于降低变压器自身消耗。
        2.3合理选择无功补偿设备
        就电气工程自动化系统而言,无功功率占供配电设备很大一部分容量,电能传输时在传输线路中就存在严重无功功率损耗,也是引发电压不稳,电压下降等问题的主要原因,从而影响着电气工程自动化运行的经济效果和电能质量。对用户而言,无功功率的主要表现是功率因数过低,致使用户需要向供电企业较大的用费增加,用户用电成本增加,供电系统的经济效益随之降低,为保证电气工程自动化系统中,无功功率始终处于平衡状态,降低能耗,可在系统中增设无功补偿设备,以提升经济效益和社会效益。在设计电气工程自动化系统时,为提升节能效果,需要高度重视以下几方面。第一,在使用电容器补偿时,需要按照具体的应用参数合理确定电容器的容量,通过对这些参数的计算结果,来选择相应的电容器。第二,可采用定位精确、适应范围广的一体化模糊投切方式来提升补偿效果。传统补偿电容器多采用分担的投切方式,或者按照编码配置的方法进行投切,此种投切方式无法达到良好节能效果。在实际设计过程中,电气工程自动化运行低压补偿状态下可采用投切负荷开关,高压补偿状态下,可选择真空接触器,可大幅度提升节能效果。第三,在投切参数物理量设计中,需要综合考虑投切振荡、无功倒送等问题的发生概率和实际情况,合理选择无功功率作为投切参数物理量。此外,无功补偿设备设计位置最好选择就近原则,以便直接补偿,从而减少线路上无用功传输,提升节能效果[3]。
        2.4选择有源滤波器
        电气工程自动化系统结构比较复杂,在实际运行过程中,难免会形成谐波,谐波对电气工程自动化造成的影响和危害都比较大,为消除谐波的影响,就必须应用有源滤波器。和无源滤波器相比,有源滤波器具有更加优异的动态性能,应用到电气工程自动化系统中,可有效过滤谐波,在设备发生误操作之前就及时阻止,避免引发更大的安全问题。如果条件允许,可选择多元有源滤波器,以增大电气工程自动化运行是的功率范围,提升运行效率,获得更大的节能效果。
        3.结束语
        综上所述,可见电力工程自动化节能设计取得了很大的进步。但是在使用的过程中仍然会出现一些问题,我们必须要及时的解决这些问题,根据具体的情况,专业的技术,科学合理的进行解决,促进电气自动化的节能技术发展成熟。在未来,企业应该更加重视节能设计,合理进行应用,减少污染,保护环境,奉行可持续发展观。相信在不久的将来,我国的电气工程自动化的节能设计也会得到迅速地发展,所遇到的问题也会相应解决。各个企业之间应该加强交流与合作,推动电气工程自动化节能发展。
        参考文献
        [1]徐卓林 . 新形势下论电气工程及其自动化专业发展 [J]. 农家科技旬刊 ,2014.
        [2]李楠 . 电气自动化工程中的节能设计技术探究 [J]. 科技展望 ,2015,25(14):151.
        [3]蔡金阳 . 电气自动化工程中的节能设计技术探究 [J]. 建材与装饰 ,2016(20):76-77.
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