電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究

馮家法

（南京耀能建設(shè)工程有限公司 江蘇南京 210000）

前言

現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)展和解放生產(chǎn)力是當(dāng)今中國社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展基本要求，發(fā)展生產(chǎn)力需要投入大量的生產(chǎn)資料，這就對(duì)能源的需求量越來越大。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中，雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展要依靠能源，但是二者要和諧發(fā)展，如果不注重對(duì)生產(chǎn)能源的節(jié)約，相反能源會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生副作用，因此節(jié)約能源成為全社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)中高度重視的一個(gè)重點(diǎn)。為此為了在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的使用過程中節(jié)約能源，注重節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，顯得尤為重要。

1 電氣工程、電氣工程自動(dòng)化概述

1.1 電氣工程的概述

電氣工程英文簡稱EE，作為現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心與關(guān)鍵學(xué)科，推動(dòng)了電子信息技術(shù)等技術(shù)的進(jìn)步，在各行各業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。它也是各大院校一門重要的專業(yè)課程，在美國的一些大學(xué)中關(guān)于電氣工程這一院系的名稱有不同的叫法，有的學(xué)校稱之為電氣工程系，有的學(xué)校叫做電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系，有的學(xué)校稱作電氣工程與信息科學(xué)系，從院系名稱上可以看出電氣工程與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)是分不開的，傳統(tǒng)的電氣工程定義是電氣與電氣系統(tǒng)有關(guān)學(xué)科的統(tǒng)稱。電氣工程的定義很廣泛，科學(xué)技術(shù)的日益快速發(fā)展，現(xiàn)如今的電氣工程概念已經(jīng)超出了原來傳統(tǒng)電氣工程的定義范疇。美國斯坦福大學(xué)一位大學(xué)教授提出了電氣工程包括了電子與光子在內(nèi)的幾乎所有工程行為。

1.2 電氣工程自動(dòng)化概述

電氣工程是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中關(guān)注度比較高的學(xué)科，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展決定了國家技術(shù)實(shí)力。它與各學(xué)科相互結(jié)合，各學(xué)科的理論知識(shí)都有所滲透，在各個(gè)行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用，其顯而易見的重要價(jià)值可想而知。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣系統(tǒng)越來越豐富，也逐漸呈現(xiàn)體系化，更加體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則，大大推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程。電氣系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)通過光纖設(shè)備來傳輸，大量采用了光纜，使用的連接電纜的設(shè)備數(shù)量越來越少，節(jié)約了電纜材料，降低了資本費(fèi)用的數(shù)額，減少了能源的損耗，從而達(dá)到節(jié)約能源的初衷。當(dāng)前電氣自動(dòng)化對(duì)于設(shè)備來說智能化能夠得到充分體現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，由智能化與在線監(jiān)測向著電力光互式方向發(fā)展。智能化的設(shè)備具有智能化的控制功能，并與電子信息等技術(shù)融會(huì)貫通。在線監(jiān)測由采集站構(gòu)成，以其中的核心元件作為處理器，并進(jìn)行全過程控制。對(duì)信息數(shù)據(jù)的收集與控制，需要經(jīng)過不同的工藝環(huán)節(jié)，并與控制中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，集中進(jìn)行對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)管。依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，在有效的工程范圍內(nèi)實(shí)行有針對(duì)性的管理，建立以站為考量單位的引擎，使其提高系統(tǒng)的可靠性與工作效率。

2 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)原則

（1）安全性。安全性是電氣工程設(shè)計(jì)中的受到問題，對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，不能一味將目光放在節(jié)約能源方面，而應(yīng)該同時(shí)兼顧電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，節(jié)能設(shè)計(jì)工作應(yīng)該在保證電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下展開。

（2）先進(jìn)性。在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，各種新的節(jié)能設(shè)備和節(jié)能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在電氣自動(dòng)化工程節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，積極引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，確保電氣節(jié)能技術(shù)能夠始終走在行業(yè)前列，確保電氣自動(dòng)化工程節(jié)能效果的最大化。

（3）環(huán)保性。電氣自動(dòng)化節(jié)能的主要目的，是為了提高能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，提升企業(yè)綜合效益。對(duì)于電氣工程師而言，在電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對(duì)材料進(jìn)行合理選擇，確保材料的安全性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，盡可能減少對(duì)于環(huán)境的污染和破壞，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

（4）可持續(xù)性。在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展背景下，電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該負(fù)荷國家節(jié)能減排的要求，對(duì)于能源的消耗、污染的排放以及能源的節(jié)約都應(yīng)該做好相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，從長遠(yuǎn)方向出發(fā)，進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略部署。

3 電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 節(jié)能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的體現(xiàn)

3.1.1 選擇有源濾波器

有源濾波器避免了錯(cuò)誤的操作，選擇使用有源濾波器能夠有效去除對(duì)諧波，這是減少錯(cuò)誤操作，去除對(duì)諧波的根本途徑。

3.1.2 降低傳輸進(jìn)行中電能的損失

能量的產(chǎn)生并不是無節(jié)制的，無限制地產(chǎn)生，在其中也會(huì)消耗一定數(shù)量的能量。難以避免的是電能在傳輸中，也會(huì)產(chǎn)生能量損耗。能量損耗的越多，對(duì)于成本浪費(fèi)的越來越嚴(yán)重，對(duì)生產(chǎn)資料就越是浪費(fèi)。電能在傳輸?shù)倪^程中會(huì)產(chǎn)生熱能等能量，同時(shí)也會(huì)消耗部分能量，其根本的解決辦法是減小電阻。另外還要注重導(dǎo)線的布局，避免彎路的出現(xiàn)，需要使導(dǎo)線的長度變短，導(dǎo)線材料的電阻值越小就越會(huì)使產(chǎn)生的能量越小，能源消耗也越小，當(dāng)然也要保證能源在一定的范圍之內(nèi)，條件統(tǒng)一的情況下，選擇使用橫截面積較大的導(dǎo)線，使實(shí)際供電的距離減少，需要靠近負(fù)載中心。

3.1.3 選擇合理的變壓器

變壓器在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中起到傳輸電能的作用，變壓器出現(xiàn)了問題也會(huì)為電能帶來問題，變壓器的損耗會(huì)造成電能的浪費(fèi)，因此為了減少電能的損耗，其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是減少變壓器的損耗。變壓器的使用范圍較為廣泛，適用于不同的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備，所以要慎重選擇變壓器的類型。重視與減少變壓器的能量損耗，能夠從很大程度上降低損耗。

3.2 節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣工程自動(dòng)化當(dāng)中的具體應(yīng)用

3.2.1 提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)作效率

在電氣系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，不可或缺的是選用節(jié)能設(shè)備，使用節(jié)能設(shè)備目的就是為了節(jié)能減排，使電能負(fù)荷達(dá)到均衡性，在無功率、能量不夠的情況下能夠?qū)嵤┭a(bǔ)償，并能夠降低電路損耗。

3.2.2 優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在電氣系統(tǒng)中電力系統(tǒng)為需要電能的電力設(shè)備提供動(dòng)力支持，最低要求保證在配電設(shè)計(jì)中適用性的考慮之中。電氣設(shè)備的適用性是指對(duì)控制能夠有所保障，使負(fù)荷量達(dá)到要求，不至于使負(fù)荷量超出標(biāo)準(zhǔn)，不至于大量消耗能量。在進(jìn)行配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，需要滿足保證電力系統(tǒng)具有穩(wěn)定性與高效性等特征，要充分考慮到安全性，使用具有絕緣性質(zhì)的導(dǎo)線，使各部分導(dǎo)線之間保持絕緣性，使用導(dǎo)熱性能強(qiáng)的導(dǎo)線，還需要做好接地工作和防雷措施。

4 結(jié)語

通過上述可知，電氣工程自動(dòng)化指的是幾乎包括電子與光子在內(nèi)的學(xué)科，其實(shí)電氣工程自動(dòng)化在使用的過程中也存在著不足之處，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)與環(huán)境友好型社會(huì)是當(dāng)今社會(huì)時(shí)代從環(huán)境方面存在的現(xiàn)狀而提出的標(biāo)準(zhǔn)，因此要把能源消耗的控制作為一種基礎(chǔ)性工作，大力引進(jìn)使用新技術(shù)、新工藝，無論是生產(chǎn)電氣工程設(shè)備的企業(yè)，還是與之相關(guān)使用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè)，都要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與調(diào)整，提高自主創(chuàng)新能力。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)如火如荼地開展，經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不斷優(yōu)越，電氣自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用企業(yè)應(yīng)審時(shí)度勢(shì)，既要抓住發(fā)展機(jī)遇，也要迎接挑戰(zhàn)，研究創(chuàng)造新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)，使電氣自動(dòng)化技術(shù)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

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