电气工程自动化及其节能设计探究
姜文超

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姜文超,. 电气工程自动化及其节能设计探究[J]. 中国设计,2021.8. DOI:10.12721/ccn.2021.15751.
摘要:
如今,人们对于环境保护非常重视,国家在可持续发展方面也提出了相应的战略部署,要求各行各业都采取一定的节能措施来实现保护自然环境,维持生态平衡的目标,对于电气工程领域来说也是如此,由于电气工程自动化技术的实现,使得资源浪费问题越发明显,因此对其进行节能技术的研究至关重要,将其节能效果进行实现,对于促进电气工程领域的更好发展有着至关重要的意义。要想实现电气工程及其自动化技术的节能效果,我们就需要对其设计环节加以重视,要遵守相应的设计原则,本文将主要针对电气工程及其自动化技术的节能设计要求展开讨论,希望可以给相关从业者提供借鉴,仅供参考。
关键词: 电气工程;自动化;节能;设计
DOI:10.12721/ccn.2021.15751
基金资助:

引言

在我国社会不断发展的过程中,电气工程领域也得到了相应的发展,但是这一过程也会使资源浪费问题变得越来越明显,在当前人们环保意识不断加强的今天,对电气工程领域也提出了更多环保方面的要求,因此我们需要对电气工程及其自动化技术进行节能方面的设计,能更好的保护自然环境,促进电气工程领域的可持续发展。

1、电气自动化概述

电气工程领域的不断发展使其实现了自动化控制的功能,电气工程自动化主要是由处理器与采集站为基本单位,并以此为基础,形成了在线监测的功能。电气工程及其自动化技术可以有效的收集相应数据并对其进行控制,企业监测功能能够全方面的对整个生产过程进行监督与检测,通过应用计算机技术对信息数据进行快速的采集,并进行针对性的工程管理,可以使系统运行的更加稳定安全,有效的提升工作效率。电气工程传统的操作方式已经不适应现代化的需求,因此在自动化技术的不断发展下,已经使我国当前的电气工程及其自动化技术获得了明显的进步,使相应的工作效率得到大幅度的提升。

 2.2 电气自动化节能设计原则

2.1 安全性原则

电气工程及其自动化技术的应用非常复杂,专业性较强,因此要想实现其节能效果,我们需要在设计环节加以入手,而最重要的设计原则就是要保证企业安全性,这是必须要实现的原则。在电气工程自动化技术的运行过程中,电气设备的使用、运行以及节能功能等内容的实现都离不开安全技术作为基础保障。要想使电气工程运行的更加稳定,就需要对电气设备的使用安全进行保障,并且这对于实现电气工程及其自动化技术的节能效果有着重要意义是实现节能设计的重要基础。

2.2 先进性原则

在电气工程自动化功能实现的过程中,操作者和管理者是最先感受设备功能丰富性和有效性的群体。促使节能功能顺利实现,并在工作中发挥重要作用的核心因素是节能技术和技术原理,若要不断满足工程需求和使用需求,就必须从创新角度出发来提高设备和技术的先进性,从而提升节能效益。

2.3 环保性原则

对于当今电气工程自动化建设来说,节能减排与环境保护始终是相互作用在一起的。提高能源利用率这一行为本身就是一种环境保护方式,当然,对于企业自身来说,提高能力利用率最主要的目的是降低投入成本,增加企业经济收益。但在当前维护生态系统平衡,努力实现绿色工程建设的大背景下,倘若能够积极主动地从材料质量和使用安全的角度来进行节能设计,相信企业竞争力将得到极大提升。

2.4 可持续性原则

电气自动化节能设计的可持续原则主要体现在两个方面,一是能够遵循企业自身发展特点和现状,从生产实际出发来进行设计;二是能够迎合国家和政府所提出的节能减排要求,紧跟已提出的可持续发展战略来对节能设计进行合理部署和规划。

3、电气工程自动化节能设计分析

3.1 降低电能源传输损耗

在对电气自动化节能问题进行持续性关注的过程中,由电线电阻所引发的线损问题始终无法被忽视,在某种程度上,线损问题被看成是全面实现电气能够节约的关键。在制定解决措施时,首先需要清楚电线电阻在整个过程中所扮演的重要作用,并能够从电线自身性能的角度出发来进行选择;然后从线路敷设合理性与有效性的角度出发来选择使用效益最高的假设线路;接着从供电路程远近的角度出发来科学划定变压器工作区域;最后以减少线路电阻值为主要目的对电线电缆的横截面积进行择取。

3.2 合理应用变压器

在电气工程自动化发展过程中,变压器始终扮演着比较重要的角色,其独特的价值性和功能性对实现电功率、电压、电流的有效控制具有重要帮助。在设计变压器的过程中,需要更多地使用铜金属来代替硅材料,这样变压器在空载运行过程中,对能源的消耗就会变得更少。也需要针对变压器的容量作出相应的设计,在使用变压器的过程中,过少的容量更容易造成过度的使用,也会对变压器造成更高的损耗。过大的变压器容量,在轻载的状态下也会浪费很多不必要的能源,因此,需要我们做好精确地估算,在此基础上,进行变压器的设计,这样变压器才能更加合理。

3.3 提升电力运输系统功率因数

随着一些基本节能问题的解决,阻碍节能减排进一步实现的更深层次原因逐渐浮现出来,比如电力运输系统的功能因数。作为比较重要的一项参考数据,功率因数在电力运行系统的电能转化问题上发挥了重要作用。通过提升电力运输系统功率因数来实现节能减排,首先需要工作人员能够结合使用现状来采取有针对性地解决措施,使用电负载率得到增强。以系统正常运行和系统功能正常发挥为基本点,以基数多少和转矩大小为主要参考依据来选择电动设备,可最大限度实现对电流的有效利用,从而完成相应的节能任务。

而对于低压运行系统来说,如何实现实时的自动无功补偿是达成节能目标的关键。实施中,可在系统中安置具有补偿功能的电容柜,同时将补偿额度维持在变压器三分之一处。

3.4 设计配电节能

电力系统是电气工程自动化的能源保障,因此,需要对电力系统的配件进行节能设计。需要对电力系统的可靠性和容量进行设计,保障电力系统整体的合适度和控制协调性。在电力分配环节,需要使各个电气设备能够保持基础设置,这样电气工程的运行才会更加稳定和可靠。在实际的操作过程中,需要保障配电系统的安全性,合理地选择和布置线路,通过科学合理的方式设计好配电节能。

结束语:

本文主要分析了如何实现电气工程自动化节能设计,从电气工程自动化入手,对电气自动化的节能设计原则进行了阐述,突出了节能设计的安全性、先进性、环保性和可持续性;然后对电气工程自动化及节能设计现状进行了分析,罗列了包括节能效果、能源消耗、自动化程度等在内的五方面因素;最后从电能源传输、变压器选择、功率因数、配电节能设计等四个方面出发,对电气工程自动化节能设计进行了阐述。结合文章内容会发现,若想完全实现电气自动化节能,需要结合实际应用现状和节能设计理念,从多个角度和方向出发作出有针对性的改变,通过选择科学合理的节能方式来完成节能目标和任务,从而不断推动行业发展,使企业获得更高的经济效益。

参考文献

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