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

黃玙豪

（邵陽(yáng)學(xué)院）

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

黃玙豪

（邵陽(yáng)學(xué)院）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，物質(zhì)生活得到大幅度的提高，整個(gè)社會(huì)對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)注程度得以提高。同時(shí)，也是為了適應(yīng)國(guó)家的能源發(fā)展計(jì)劃，滿足節(jié)能減排的實(shí)際需要。本文主要分析了當(dāng)前電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的狀態(tài)，介紹了存在的不足，有針對(duì)性地提出了解決的對(duì)策，充分表達(dá)了對(duì)節(jié)能技術(shù)的重視，有助于為電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)在實(shí)際中的運(yùn)用。

電氣工程；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用

0 前言

當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得能源的使用量增大，但是，出現(xiàn)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，使得能源短缺現(xiàn)象極為嚴(yán)重，成為備受關(guān)注的問(wèn)題。尤其在電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)中，能源浪費(fèi)現(xiàn)象尤為突出，需要引起高度關(guān)注。為此，需要相關(guān)從事自動(dòng)化設(shè)計(jì)的人員要注重節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，既要維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又要達(dá)到節(jié)能的目的。

1 對(duì)電氣自動(dòng)化概念的介紹

1.1 在現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域，電氣工程屬于關(guān)注度較高的學(xué)科，其發(fā)展的水平代表了國(guó)家技術(shù)實(shí)力。電氣自動(dòng)化具有廣泛的應(yīng)用性，涉及的領(lǐng)域較廣，其重要性和價(jià)值顯而易見(jiàn)。電氣系統(tǒng)逐漸趨向體系化，彰顯人性化，為整個(gè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)巨大的收益。

1.2 對(duì)于當(dāng)前的電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，在未來(lái)會(huì)集中體現(xiàn)在一次設(shè)備的智能化和在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展以及電力互感器向光互式目標(biāo)的發(fā)展。對(duì)于在線監(jiān)測(cè)，主要是由采集站構(gòu)成，核心元件為微處理器，實(shí)施過(guò)程控制。其工作的流程是借助對(duì)不同環(huán)節(jié)、工藝進(jìn)行的數(shù)據(jù)信息的收集和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，與控制中心進(jìn)行有效的聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到對(duì)生產(chǎn)流程的集中監(jiān)管。其運(yùn)用的過(guò)程就是依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采集數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程范圍進(jìn)行的有效、區(qū)別性的管理，在這個(gè)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)服務(wù)器發(fā)揮了不可替代的作用。而后，將站設(shè)置為基本的考量單位，達(dá)到引擎的建立，在根本上提升系統(tǒng)的可靠性，保證較高的工作效率。當(dāng)前，智能控制彰顯一定的交叉性，融電子、信息、控制等技術(shù)為一體。

1.3 電氣系統(tǒng)開(kāi)始大量采用光纜及光纖設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，減少設(shè)備之間電纜連接的數(shù)量，節(jié)約電纜材料，有效降低成本和損耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2 對(duì)當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀的介紹

當(dāng)前的電氣自動(dòng)化的效果有所提升，效益得到增強(qiáng)，環(huán)境不斷改善，但是，面對(duì)激勵(lì)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，電氣自動(dòng)化仍存在一些不足。

2.1 電氣工程自動(dòng)化的現(xiàn)狀

2.1.1 缺乏較強(qiáng)的系統(tǒng)集成性

對(duì)于電氣自動(dòng)化的整體功能而言，系統(tǒng)集成為主要的發(fā)展趨勢(shì)，是必然的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于當(dāng)前的電氣自動(dòng)化，存在多島自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)為相互獨(dú)立、互不影響、性能單一、信息具有較高的集中性，很難發(fā)揮電氣機(jī)動(dòng)化的整體功能。

2.1.2 電氣自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在不一致性

對(duì)于電氣自動(dòng)化的發(fā)展，其主要目標(biāo)是形成便捷、有效的電氣工程師，建立完善的自動(dòng)化體系。但是，在當(dāng)前的行業(yè)內(nèi)，缺乏完善的架構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)不深入，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在差異性，使得借助網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展起來(lái)的電氣工程自動(dòng)化在未來(lái)發(fā)展的道路上受到嚴(yán)重阻礙。同時(shí)，不同的主體在使用信息軟件的過(guò)程中，出現(xiàn)接口不匹配的問(wèn)題，給信息的有效交流造成的障礙，影響了數(shù)據(jù)在不同主體之間的分享，在很大程度上破壞了系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際效果。

2.1.3 主觀因素對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用影響較大

對(duì)于不同的應(yīng)用主體，在自動(dòng)化技術(shù)的具體研發(fā)和使用中，受到相關(guān)設(shè)計(jì)人員理念和技術(shù)了解程度的影響，也就是說(shuō)，技術(shù)人員的主觀思想被放大，使得對(duì)于系統(tǒng)的形成和建立產(chǎn)生不同的環(huán)境和背景，導(dǎo)致整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、運(yùn)用和管理的成本增加，增大了企業(yè)的壓力。

2.2 對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行的積極改進(jìn)

2.2.1 立足科技，電氣自動(dòng)化要充分運(yùn)用新技術(shù)，注重實(shí)用性，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，運(yùn)用新材料。在具體實(shí)踐過(guò)程中，要側(cè)重自主研發(fā)和創(chuàng)新，將節(jié)能作為重中之重，提出節(jié)能降耗，在運(yùn)行中使用新工藝和新工具，重視思想的創(chuàng)新，尤其是注重網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，不斷更新，促進(jìn)與自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)整合。

2.2.2 從信息方面進(jìn)行考慮，電氣自動(dòng)化的信息化主要突出信息技術(shù)的重要作用。對(duì)于設(shè)備的研發(fā)和制造要廣泛采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，加快智能化的發(fā)展速度，在電氣工程中，加重網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用。

2.2.3 如果從開(kāi)放化角度進(jìn)行分析，為了實(shí)現(xiàn)與外界的有效溝通，就要開(kāi)設(shè)接口，建立與外界網(wǎng)絡(luò)的直接聯(lián)系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)屬于基礎(chǔ)設(shè)施，作用是實(shí)現(xiàn)信息的即時(shí)交換和分享，達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行的統(tǒng)一性管理，尤其有利于對(duì)系統(tǒng)元件的控制和調(diào)節(jié)，它是電力系統(tǒng)信息管理的關(guān)鍵。

3 電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的體現(xiàn)

3.1 選擇合理的變壓器

變壓器的損耗會(huì)造成電能的浪費(fèi)，但是，其使用范圍有很廣，因此，要注重對(duì)變壓器的類(lèi)型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗，其次，要注重節(jié)能性，減少有功功率的耗損。

3.2 降低傳輸進(jìn)行中電能的損失

電能在傳輸?shù)倪M(jìn)行中，能量損耗無(wú)法避免。但是，根本的方式是減小電阻。首先，要重視導(dǎo)線的布局，防止出現(xiàn)彎路，縮短導(dǎo)向的長(zhǎng)度；其次，導(dǎo)線材料要進(jìn)行電阻率較小；再次，在統(tǒng)一的條件下，選擇橫截面積較大的導(dǎo)線；最后，靠近負(fù)載中心，減少實(shí)際供電的距離。

3.3 選擇有源濾波器

在實(shí)際操作過(guò)程中，要借助對(duì)諧波的去除，降低誤操作的頻率，其根本途徑就是使用濾波器。

3.4 借助無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償

對(duì)于整個(gè)供配電系統(tǒng)而言，電流運(yùn)行于整個(gè)系統(tǒng)，在提供電能的同時(shí)，也會(huì)造成能量的浪費(fèi)，其中，無(wú)功功率所占比重較大，致使電壓降低，影響運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，輸送質(zhì)量降低。最直接的應(yīng)對(duì)方式就是采用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)進(jìn)行有效彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)均衡，保證較為穩(wěn)定的電壓，增強(qiáng)電能的品質(zhì)，達(dá)到綠色環(huán)保的目標(biāo)，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的獲取提供保障。

4 節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的節(jié)能目標(biāo)，必須高度重視電氣設(shè)備以及相關(guān)的安裝工藝，在此前提下，才能考慮節(jié)能的具體操作。

4.1 不斷提升電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率

在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇的時(shí)候，要注重其節(jié)能的特性，目的是為后期的節(jié)能功能奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，還可以對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行有效均衡，減少電能輸送過(guò)程中的損失，這些做法的目的都是為了提升節(jié)能的效果，也可以在設(shè)計(jì)中，對(duì)負(fù)荷值進(jìn)行合理調(diào)整，運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)參數(shù)。這樣做的目的是確保系統(tǒng)安裝和運(yùn)行進(jìn)行中，電源的高效、綜合地運(yùn)用，增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行效率，降低能耗。

4.2 對(duì)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化

電力系統(tǒng)的功能就是為系統(tǒng)安裝提供必須的動(dòng)力。因此，在具體的配電設(shè)計(jì)中，最基本的就是充分考慮適用性，保障對(duì)電氣設(shè)備的有效控制，與此同時(shí)，要達(dá)到用電設(shè)備對(duì)供電設(shè)備的綜合要求，對(duì)各種不良因素進(jìn)行有效控制。在配電工程中，在達(dá)到設(shè)備有效運(yùn)行的基本要求外，還要保障整個(gè)電力系統(tǒng)的全面、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行，促進(jìn)系統(tǒng)的靈活性，保障操作的便捷性。另外，要全面考慮系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。要重視導(dǎo)線的絕緣性能，在進(jìn)行布線的過(guò)程中，要保障合理的絕緣距離，以提升導(dǎo)線的穩(wěn)定性，提升配電和用電的安全性。另外，要做好接地，安排和設(shè)置防雷設(shè)施。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上，面對(duì)電氣自動(dòng)化的不足之處，要不斷進(jìn)行解決和改進(jìn)，尤其重視對(duì)能源的節(jié)約，降低能耗，將對(duì)自動(dòng)化能源損耗的有效控制作為基礎(chǔ)性工作來(lái)抓，減少污染，營(yíng)造更加和諧的環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型，大力推出新工藝、新技術(shù)、新材料在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。在我國(guó)，十分重視技術(shù)方面的節(jié)能設(shè)計(jì)，自主創(chuàng)新的能力在不斷提升，應(yīng)用彰顯廣泛性。隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不斷優(yōu)越，電氣自動(dòng)化企業(yè)要抓住機(jī)會(huì)，迎接挑戰(zhàn)，創(chuàng)造出更多電氣自動(dòng)化的產(chǎn)品，研究出新的技術(shù)和工藝，使得電氣自動(dòng)化行業(yè)為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更多的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 程中奇. 電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 科技與企業(yè),2014,09:149.

[2] 張?zhí)m蘭. 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 科技致富向?qū)?2012,29:38.

Electrical engineering automation and its application to explore energy-saving design

Huang Yuhao
(Shaoyang college)

With the continuous development of society,material life been improved greatly,and the whole society for electrical engineering automation technology to improve the degree of attention.At the same time,also in order to meet the country's energy development plan,to meet the practical need of energy saving and emission reduction.This article mainly analyzes the current state of the electrical engineering automation development,introduces the deficiencies and puts forward the countermeasures to solve the fully expressed his attention to the energy saving technology,help for the electrical automation of energy-saving technology in practical use.

electrical engineering automation and energy saving design application