电气工程自动化节能设计技术的研究
马毅
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马毅,. 电气工程自动化节能设计技术的研究[J]. 设计研究,20213. DOI:10.12721/ccn.2021.157008.
摘要: 近年来,人们在社会持续发展过程中越来越重视电气工程自动化,也促进了电气工程自动化的发展。在国家实施节能减排政策的过程中,电气工程自动化在设计过程中也采用了节能技术来降低能耗,本文介绍了电气工程自动化的现状,分析了电气工程自动化的节能设计,以真正实现电气自动化节能。
关键词: 电气工程自动化;节能设计
DOI:10.12721/ccn.2021.157008
基金资助:

1、电气工程自动化信息技术的重要性

作为我国电气信息领域最先进的技术形式,电气自动化不仅可以提高企业的工作效率,还可以降低员工的工作压力,降低企业的运营成本,同时,可以放大员工的工作环境,实现企业的现代化发展目标。随着经济和城镇化的加快,节能和环保已成为当前社会经济发展的主要趋势,作为我国低碳生活的主要组成部分,电气工程自动化信息技术已成为电力行业的核心支撑。因此,为促进企业的可持续发展,有必要加强新能源的开发,大力减少节能减排技术的应用,为实现低碳经济奠定一定基础。通过分析可以看出,随着我国低碳经济的蓬勃发展,我们需要加强电气工程自动化信息技术的节能设计,进一步顺应时代发展的需要,确保我国的国民经济可持续发展。

2、当前电气工程自动化现状

2.1、存在的问题

在目前的电气工程自动化系统中,存在两个主要问题:一是系统集成度较差。从功能角度看,在电气自动化发展过程中,主要发展趋势是实现系统,然而,整合方面目前系统集成还比较差,系统运行时,各个结构处于独立运行状态,彼此之间没有影响,性能相对单一,导致整体功能不佳;其次,网络架构不一致。在目前的电气自动化行业中,网络架构的发展还不完善,主要原因是该行业尚未形成对网络的深入了解,因此,网络结构的差异是显著的。事实上,电气自动化的发展离不开网络,然而由于不一致,电气自动化的发展受到了网络的限制,另外,在使用信息软件时,主界面不一致现象严重,影响信息、数据等的有效通信和共享,降低了电气自动化效果。

2.2、改进的措施

针对上述问题,在设计电气工程自动化时,应充分利用科技力量在设计中应用新技术、新产品、新材料等,有效增加技术含量,同时具有很高的实用性。在具体实践中,我们必须加大科研创新力度,将设计重点转向节能。同时,要加强网络信息技术的培训和应用,使电气工程自动化设计人员能够充分掌握网络信息技术,使他们能够正确应用在电气工程自动化设计中,最终促进能源和电力自动化的节约和智能化发展。

3、电气工程自动化的节能设计

3.1、设计原则

设计原则是第一个需要明确的问题。只有坚持妥善的原则,才能提高科学有效的节能设计。具体来说,节能设计主要有四个原则:一是安全。在节能设计的过程中,我们不能全神贯注于节能,我们还必须注意电气设备运行的安全。在电气工程安全的基础上,实现节能。其次,在社会发展过程中,各种新型节能技术和节能装备层出不穷。在电气工程自动化设计过程中,必须注意先进的技术和设备,引入节能效果的有效改进;第三,环保,一些电气设备在运行过程中也会对周边环境产生一定的影响,在节能设计中,我们必须充分考虑到这一点,尽量减少对周围环境的破坏;第四,更新,电气设备在运行一段时间后,会逐渐老化,这就要求工作人员及时进行设备更换,以保证电气工程的正常运行,在更换时,如果维修后可以实现节能,运行效率更高,那么您可以继续使用,反之亦然需要更新。

3.2、变压器的选择

变压器更重要的部件包括绝缘体、钢材、硅钢片等,当任何一个部件发生故障时,变压器的性能将受到影响,从而增加能耗。因此,在设计节能时,选择变压器非常重要,尤其是主要部件的选择,在节能理念的指导下应该非常慎重。在选择线条和机柜时,通常选择铜材料;在选用硅钢片时,要在保证设备正常运行的基础上选择最薄的。另外,还需要注意变压器的负载率,一般来说,负载率在40%和60%之间。

3.3、电能传输损耗降低

在电能传输过程中,电线中的电阻会造成一定的功率损失,这是无法避免的。但是,整个路线上的电流保持不变。因此,为了减少途中的能量浪费,导线的电阻只能尽可能小。根据导出电阻的公式,可以知道它与电导和导线长度成正比,并且导线的横截面积成反比,所以导线的电阻可以减小可以通过以下途径:合理的布局可避免绕行或折返导线,并尽量减少导线的长度;选择具有较小电阻率的材料以形成导线;在相同的条件下,选择一些横截面积大的导线,可以有效降低电阻;使变压器和负载中心尽可能接近,使电源距离缩小。

3.4、无功补偿设计

在电气自动化系统运行期间,会产生一些不需要的电力,这将对系统的电位差产生一定的影响,并且还会导致电能质量下降。因此,在节能设计中,还需要无功补偿设计。设计的主要方面是选择无功功率补偿方法,通过合理选择补偿方式,提高了电气工程自动化系统的运行效率,同时保证了系统的正常运行。

3.5、电力电缆的选择

电力电缆是电气工程自动化系统的重要组成部分,选择电力电缆时,要充分考虑输电线路的正常运行,以保证选型的合理性。目前比较常见的电力电缆材料是铝材和铜材,铝材价格相对较低,但节能效果较差,铜材价格比铝材贵得多,但节能效果较好,而且具备的经济性也比较高,在实际选择电力电缆时,材料的选择也需要与实际系统相结合。

3.6、使用有源滤波器

在实际运行中,经常发生故障,因此为了消除谐波以避免或减少电气设备的误操作,最有效的方法是使用滤波器。故障的主要原因是越来越多的电气设备,它带来的谐波也会增加,但是,所产生的谐波和基波将在电网阻抗中重叠,导致电压发生变形,电气设备出现故障。

4、电气自动化节能设计技术的实际应用

4.1、提高电气系统的运作效率

在选择电气系统设备时,最好使用那些节能设备,这对于今后的节能减排工作做好基础。同时,通过补偿无功功率、平衡负载、减少电路损耗,也可以在电气系统中实现实际运行运作过程中的节能目标。例如:在配电设计过程中,可以使用适当的负载调整和使用合理的设计因素来实现目标,通过这种方式,可以保证电力系统在安装和运行过程中能够有效提高电源的整体利用率,提高设备的运行效率,达到降低功耗的目的。

4.2、优化配电系统的设计

电力系统的服务宗旨是为安装电气系统时需要使用的设备提供必要的电力。因此,在整个配电设计过程中要实现的第一个要求是充分考虑电力系统的适用性。适用性是能够为电气设备的有效控制提供相应的保护,同时也能够满足电力设备对供电设备的可靠性要求和负载能力等因素。在整个配电过程中,不仅要满足电气设备和用电设备的要求,还要保证电力系统运行具有一定的稳定性、高效性、可靠性、易控制性和灵活性的特点。在设计配电时,要考虑电力系统的安全性。为了确保电气系统的安全,不仅要确保导体具有良好的绝缘性,而且还要保证导线在接线过程中有一定的绝缘距离,并保证导体的热稳定性、负载能力以及导体的动态稳定性,为了确保电气系统运行时配电设备和电气设备的安全。此外,还必须做好电气系统的接地和防雷设施。

结束语:在改善电气工程自动化系统存在的问题时,采用节能技术,这样可以有效降低能耗,提高系统的运行效率。在节能设计时,要坚持安全先进的原则,合理选用变压器,减少电能损耗等,切实实现电气工程自动化的节能。随着我国日益重视节能减排,未来电机工程自动化设计将更加广泛地应用节能技术,从而有效减少环境污染,促进环境友好型社会的发展。

参考文献:

[1]当前节能设计技术在电气自动化中的应用分析[J].张金平,杨威.中国管理信息化.2015(22)

[2]电气工程及其自动化存在的问题及应对策略浅析[J].文成,李兴磊.中国新技术新产品.2014(20)

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