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摘要:电气自动化是当今时代电气信息领域最为全新的学科,在人们的日常生活和工作中起到了十分重要的作用。电气自动化不仅能够提高工作效率,降低企业运行的成本,还能够有效地改善人们工作的环境,保障人们的人身安全和财产安全。本文主要分析了电气自动化工程中的节能设计技术,以供相关人士参考。
关键词:电气自动化;节能设计技术
现如今随着人们对用电需求量的不断提高,社会经济的快速发展,电气自动化的节能设计早已对人们生产、生活中的各个方面产生了巨大的影响,而如何减少电能消化,降低电能损失,采取更加高效的光源也俨然已经成为促进社会经济可持续发展的重要目标,亦符合我国节能减排的宗旨。所以,在今后的工作中,电气自动化研发与设计人员更应该将节能设计放在首位给予高度的重视,进而切实做好电气自动化的节能设计工作,为社会创造更大的经济效益。
1电气自动化节能设计重要性分析
随着我国高新技术的不断研究与应用,在电气自动化工程中得到了广泛的应用。如何提高电气工程的自动化技术与能源节约对于企业发展具有重要的影响。电气自动化节能技术的使用,可以极大地降低电力能源的消耗与损失,减少电网供应紧张的现象。电力企业强化电气工程中的节能设计,有利于提高电气设备工作效率、减少电力能源的消耗、节约生产成本、增加企业经济效益。因此,加强电气工程中节能技术的研究与使用具有很重要意义。
2电气自动化节能设计应遵循的原则
2.1优化供电和配电系统设计
电气自动化系统正常运行中,需要充足的动力支持才可以实现,这就需要做好电气自动化系统的供配电系统设计,确保系统能够正常运行。供配电系统设计中,需要充分考虑到电力设备的负荷和可靠性问题,同时还要做好电气设备运行安全设计工作,只有这样才能确保电气设备运行安全,提供更为坚实的保障。与此同时,还需要充分考虑到供配电系统的电气设备用电需求,尤其是在当前城市化进程不断加快背景下,社会用电需求度不断提升,如何能够实现电能的合理利用,创造更大的经济效益和社会效益显得尤为关键。
2.2加强电气设备管理
在电气自动化工程系统运行中,多数的电气设备并非是始终保持着高功率运行状态,只有在特定阶段才会高功率运转,更多的时候是保持着低于额定功率下运行,但是所消耗的电能量并非有所减少,这就造成电能的大量浪费。故此,通过加强电气设备管理来提升运行效率,或是通过无功补偿来调节电气设备运行状态,可以实现节能目的,提升电能资源利用效率。
2.3设计合理的负荷系数
电气自动化工程设计中,需要充分考虑到电气设备运行的负荷系数,只有科学合理的负荷系数设计,才能够有效提升电气设备运行负荷率和电力利用效率。但是,电气工程设计需要在满足安全前提下设计,尤其是针对一些用电特殊的电气设备,需要结合电气设备运行情况来调整负荷系数,确保设计更符合节能要求。
3电气自动化工程节能设计技术的应用
3.1变压器的节能设计技术
变压器是电力自动化工程建设中的主要设备,主要是负责电流、电压和功率转换工作。变压器的运行消耗的电能量较大,即便是变压器处于空载运行状态,也可能浪费大量的电能。基于此,为了提升变压器节能效果,在节能设计中需要充分考虑以下几个方面:①选择合理的变压器材料。在变压器设备材料选择中,需要充分考虑组合优化,实现真正节能目的,如果铜片或是绝缘材料设计不合理,可能导致不必要的能源浪费现象。故此,为了确保变压器可以正常工作的同时降低电能消耗,需要选择合理的制备材料和运行介质,以此来实现变压器节能设计目的。②使用铜材。铜质材料是一种运行介质性能较为突出的材料,多是应用在变压器配备的电柜和电线上。此外,还可以通过降低磁密或是选择高质量的硅钢片,同样可以起到降低运行能耗的目的。③选择专用节能变压器。在电气节能设计中,可以选择专用的节能变压器,此种变压器相较于传统变压器而言节能效果更为突出,但是需要注意的是,在使用中避免长期过度运行,可能造成节能变压器节能效果逐渐下降,甚至埋下安全隐患,造成电力资源的浪费。④变压器容量选择。在确定变压器额定容量时,需要充分结合实际用电量来确定,如果变压器容量过小,可能导致变压器长期处于过度运行状态,缩短变压器使用寿命;但如果变压器容量过大,同样会出现长期轻载运行状态,将大大浪费电力资源,影响到变压器使用效率。
3.2提高系统功率因素
在对电气自动化工程进行节能设计的过程中,要根据实际情况,安排与其实际情况相符和的技术进行操作,这样才能够将节能设计技术的作用和价值充分发挥出来。首先,在实践当中,要利用科学合理的措施来提高系统自身的自然功率。比如可以在实践当中提高用户自身自负载率,在保证能够充分满足工艺生产的基础上,尽可能选择一些本身极数比较少的电动机,这样不仅猛攻提高电气设备自身在运行过程中的效率和质量,而且还能够达到节约电能的根本目的。与此同时,在实践当中,可以根据实际情况,将电动机实现变频自动控制的状态,具体展示状态如图1当中的内容所示。这样能够促使电动机在处于负载状态比较小的状态时,其自身仍然能够获取到比较高的功率因素。
这些措施在实施过程中,基本上都是在没有任何补救设备的状态下,主要是在实践当中降低用电设备自身的无功功率,从而来达到提高功率因素的根本目的。这种方法在实际应用时,并不会在操作时增加工业自身在生产过程中的投资,而且还能够达到非常良好的经济性。另外,可以直接利用人工的方法来达到系统功率因素的提高,也就是利用人工补偿的方式来进行操作。在实践当中,不难发现,提高自然功率因素的措施大多数情况下,都不能够满足工业生产在用电方面的整体需求。因此,为了满足这一需求,达到这一目标,在实践当中,需要装设与其相符和的补偿装置,一般来说,比较常见的方式包括集中补偿和单独就地补偿两种。在实际应用时,要根据实际情况的不同,选择科学合理的补偿方式,这样才能够从根本上达到减少无用功传输的根本目的。
3.3强化线缆设计
电力电缆是电力系统当中非常重要的一部分,能够直接对电力系统的正常安全稳定运行产生影响,也在电力工程施工过程中产生很大的影响,特别是在后期对其进行维修和保养费用也不可避免。在对电力电缆进行设计的过程中,应当对各种各样可能会对其产生影响的因素进行分析和研究,对线缆自身的强度以及截面尺寸要进行有效的把控,促使其自身能够满足各项需求。根据当前的实际情况来看,无论是在技术上,还是在成本上,都会对其产生一定的限制影响,电气自动化工程当中在对线缆材料的选择上,一般来说,只能够在钢、铝、铜这几个类型当中进行选择。而对于一些专业的技术人员来说,成本是其中不可避免的考虑因素,但是同时要对电力电缆自身的安全性和节能性进行考量。一般情况下,钢制电缆在安全性和节能性两个方面要远远高出铝电缆,与此同时,虽然铜电缆自身也比较良好,但是其自身的造价比较高。
结语
总之,在电气自动化工程实施过程中,将节能设计理念以及相关技术科学合理的应用其中,不仅能够对电气自动化工程的质量和安全性提供切实有效的保障,而且能够实现节能减排的根本性目的。
参考文献:
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015
[2]张琰明.浅析电气自动化的节能设计技术[J].山东工业技术,2015
作者简介:
董权,性别:男籍贯:黑龙江哈尔滨民族:汉学历:学士职务:电气工程师单位:中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司