电气工程自动化及其节能设计分析

发表时间:2021/2/4   来源:《城镇建设》2020年11月31期   作者:廖恒
[导读] 电气自动化的相关应用是对我国经济发展提升的一个重大助力
        廖恒
        重庆两江综合能源服务有限公司  重庆市  401120
        摘要:电气自动化的相关应用是对我国经济发展提升的一个重大助力,正确清醒的认知当前国内有关电气工程自动化的展开工作,是对于电气工程自动化及其节能设计技术不断改进创新,有着极其重要的作用。
        关键词:电气工程自动化;节能减排;节能设计;自动化;
        
        引言:科技高速发展的今天,有关人类能源消耗已经成为当前国际上备受人们瞩目的主要问题,电气工程自动化作为节能减排减少能源消耗技术核心与关键,根据当前生活的社会背景下,更加需要人们在保障节能减排系统高速安全运转的情景下,来提升能源消耗相关节能设计技术。
        1电气工程自动化的概述
1.1电气工程
        电气工程简称EE,随着社会经济的不断推动发展,电气工程作为科技领域的重要核心技术所在,电气工程的技术普遍的应用在许多行业中,并在电子科技信息技术的发展与进步的过程中起到了极其的重要的作用,为人们的生活水平提升带来了极大的便利性。电气工程在各大院校中是一门独立专业并十分重要的课程,各大院校根据自身的学术侧重方向与电气工程相结合就有了不同的专业名称,除却电气工程这一叫法外,还有电气工程与信息科学、电气工程和计算机科学等等,根据这些融合后的专业类别,也能够看出电气工程在与计算机信息科技之间存在着紧密的关联。随着社会科学技术的不断发展,电气工程专业也不再局限于传统的电子系统和电子生产等相关科目的综合和定义中,跟随技术手段的发展电气工程也有了更加广泛的定义。
1.2电气工程自动化
        现代化技术领域对于电气工程有着非常高的标椎与关注,国家之间的科技技术水平的差距有极大的部分都是取决于一个国家电气工程自动化技术的发展水平。各行各业的应用中,都运用到电气工程自动化技术,而电气工程自动化也在许多人们熟知的学科领域上有着紧密相关的技术渗透与关联。所以,电气工程重要性上在国家科学技术的发展上是具有不可取代的地位。
        对于当前的电气自动化发展趋势,在未来会集中体现在一次设备的智能化和在线监测的发展以及电力互感器想光互式目标的发展。对于在线监测,其核心元件为微处理器,微处理器采集控制信息内的数据需要与控制中心位置对接,在经过很多道环节后才能够实现信息监管整个生产过程的目标,并依靠网络技术手段采集信息数据,在有效范围内进行针对性的对生产全过程实行信息管理。技术的发展也为节能带来可能,上述电气工程系统中采用了大量的光纤及光纤设备来传输数据,这不仅减少设备之间电缆连接的数量,还节约电缆材料,降低了成本和损耗,达到了节能的目的。
        2电气工程自动化节能设计应该遵守的原则
        2.1安全性原则
        无论是电气工程节能设计的技术路线还是电气工程技术中提升设备使用功率的方式方法,都应该贯穿把安全性作为首要条件奉行到底。一是在实现节能设计的过程中,都应该遵循安全性原则,不能以降低安全性为代价来实现节能的目的,安全、稳定的系统才能更好发挥效益,是企业良好运营的保障;二是在兼备安全性原则的同时,电气设计者也要注重质量问题,在设备选型中对各类设备要合理搭配,在设计的初始阶段不能够为了过度节省电能进行减配或者降低设备参数;三是设计师的电气工程节能设计应该建立在相关电气设计规范与制度上,这是电气自动化系统安全、可靠、稳定运行的保障,只有这样才能最大化的显示出节能技术系统本身的节能特点。
        2.2先进性原则
        跟随社会科学技术的不断发展增进,市场上也不断涌现出更多节能、有利于减少成本开支和环境能源保护的新型材料和设备,并得到广泛使用。为了能够帮助并促进电气工程自动化设计与节能技术的发展,在设计电气产品中,应该结合环境环保、减少能源消耗等节能创新设计,来达到并创造出更先进性电气产品,从而提升电气产品的使用功率与环保意识。
        2.3环保性原则
        在实施电气节能技术设计环节中要考虑到有关环保因素。虽然这一设计是为了节省电力,但节能的目的还是为了实现对生存生态环境的保护,所以在电气节能技术系统设计中,应该在保证环保的基础上来减少能源消耗的方法达到节能技术的设计。所以在达到节能设计的同时,还需要要求设计者不光是从节能技术系统设计方面出发,还需要考虑从电气产品的使用的材料本身、制作工艺等各方面因素来达到节能设计这一目的,从而能够在电气工程自动化设计上,促使电气工程在未来得到更好的发展,同时让企业更够获得更好的利益增长。


        2.4可持续原则
        针对目前的发展情况,在有关电气工程自动化节能信息设计中,除却安全因素与环保功能外,还需要注意到一个有关电气产品可持续性发展的原则,具体是指在设计过程中要结合企业的综合利益。往日在有关电气产品的生产设计中,有些企业为了保证在电气行业市场上的竞争力,常采用“材料替换”的方法来保证并降低企业的生产投入资本,虽然这种方法能够帮助企业获得一定的经济效益,但到了后期却需要很大维护成本,并影响到产品的使用效果。所以在有关电气工程自动化节能技术设计过程中,企业应该考虑在使用、运营过程中的相关因素,科学设定能源的消耗和污染的排放标准,用更加科学的具有节能环保性的设计理念,来实现更为长远的经济效益。
        3加强电气工程自动化的节能设计
        3.1做好变压器的选择
        有关电气工程的设计中,对于变压器的选择是十分的重要。因为在电气工程的使用功率中,变压器消耗的能源是占据非常大的比例,是电气工程功能消耗的主体。变压器主要由硅钢片、铜片和绝缘材料等组成,因此,要达到节能设计的效果,选择合理的变压器特别是其主要组成部分材料的选择十分重要。例如:使用铜材料的变压器在工作过程中,电流经过变压器造成的损耗,明显低于使用铁或者铝材料的损耗,因此在变压器导体的选择中多以铜材料为主;在硅钢片的选材上,一般选择薄度能保证设备正常运行的最小值;在变压器的数量和容量的配置上要合理把握,避免大马拉小车的情况;在运用节能变压器时,要确保接线正确,要避免长时间的过载运行,才能有效发挥节能的功能,实现节能设计的环保要求。
        3.2减少电能传输损耗
        电能的传送运输过程中,输电线路会形成电阻,受此影响,电能的传输过程中就会产生一定的电能损耗。因此在线路传输中,如果线路距离过长,导线选择不合理,会对电能产生很大的消耗。在这种因素下,就需要对输电线路进行科学的设计与选型,减少能源在传输过程中的消耗。首先设计师在设计中应该尽量保证线路设计的笔直,尽量减少传送距离;其次,在有关材料选择上,也应尽量选择横截面积比较大的导线,采用分裂导线设计,减小电阻,损耗也会相应降低;最后,根据线路的容量、距离合理选择线路电压等级,对比采用交流还是直流输送,做好项目成本测算、规划,这样可以有效的把控住节能效果。
        3.3采用无功功率补偿
        电力系统中电源部分发出的功率可以看做是固定的,所谓的功率通常为视在功率,它由无功功率和有功功率组成。有功功率就是我们日常生产、生活中所消耗的那部分能量,电费的计量也主要是以计量有功功率为主。无功功率主要由线路或设备的容性电流产生的,也可以称作基波无功功率,无功功率不做功,主要在调节电压、能量转换中起作用。因此,在总功率固定的情况下补偿线路或设备的无功功率损耗将增大电源的有功功率出力,从而提高系统功率因数。为达到这一目的,采用无功功率补偿就是最有效的方法。
        无功功率补偿并不是把系统中的无功功率损耗降低或消除,而是利用无功补偿装置为线路和设备提供无功功率,减少电源侧的无功功率出力,增大有功功率出力。在节能设计中,要合理选择无功补偿装置的容量,一般为变压器容量的30%~40%,并采用智能无功投切装置,根据实时用能情况随时投切无功补偿装置,以达到节能目的。
        3.4采用有源滤波装置
        谐波电流产生谐波失真无功,失真无功足够大时,一样使得系统功率因数降低。在这种情况下,单纯的进行无功补偿无法达到国家对功率因数的要求,而是要进行谐波治理,补偿掉谐波失真无功。有源滤波装置的使用,可以对系统中的失真无功进行补偿,降低谐波电流,从而提高系统功率因数,增加变压器的利用率,降低变压器的温升。同时,谐波电流的降低还会减少母线排和输电线的发热及减小电磁辐射和其他杂散损耗,降低电气设备的故障率,延长设备的使用寿命,保障生产的正常进行,降低设备电能损耗,从而带来更大的经济效益。
        4结束语
        在电气产品的相关生产过程中,需要把节能减排、减少对生态环境造成影响的设计理念充分落实到有效的节能设计中。电气工程自动化技术的不断进步与发展,不仅能够为我们的生活带来极大的便利,同时还会为我们的生活环境带来污染。所以在相关电气工程自动化技术产品的实际设计应用中,应该不断完善有关缺陷,采取更加环保措施。
        
        参考文献:
        [1]卓弘键.电气工程及其自动化发展的必要性及相关思考[J].科技经济市场,2014,(07):103.
         [2]申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].山东工业技术,2014,(19):196.
         [3]党静.电气工程及其自动化的建设与发展探讨[J].科技创新与应用,2014,(35):82.
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