基于電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析

劉強(qiáng)

摘 ? 要：電氣自動(dòng)化是電氣信息領(lǐng)域的新興概念，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，與工業(yè)的生產(chǎn)效益及人們的日常生活都密切相關(guān)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。而節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中也越來越多地被人們所關(guān)注，人們意識(shí)到不能只關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益，也要關(guān)注社會(huì)效益，開始關(guān)注電氣自動(dòng)化過程中是否存在能源的損耗與浪費(fèi)現(xiàn)象以及對我們賴以生存的環(huán)境是否有影響?？梢哉f電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也是可持續(xù)發(fā)展的需要。文章從電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的重要性出發(fā)，給出了節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)過程中需要秉承的原則，并對電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過程中需要關(guān)注的幾個(gè)方面作出了具體分析，以此闡述如何進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù);技術(shù)分析

電氣自動(dòng)化是一種新形式的技術(shù)，緊密聯(lián)系著工業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活，在提高生產(chǎn)效率上起著非常重要的作用。近些年來，隨著污染的加重以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)保節(jié)能更是為人們所重視。各個(gè)領(lǐng)域都在節(jié)能減排，可以說節(jié)能是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中必然的發(fā)展趨勢。

1 ? ?電氣自動(dòng)化技術(shù)及重要性概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)是一門綜合性比較強(qiáng)的技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子電力技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行，具有技術(shù)聯(lián)系緊密、適用范圍廣泛的特點(diǎn)。在各類技術(shù)飛速更新的社會(huì)形勢下，電氣自動(dòng)化技術(shù)給人們的生產(chǎn)生活提供了極大的便利。在工業(yè)流程中，電氣自動(dòng)化協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)間的流通并提供生產(chǎn)動(dòng)力，技術(shù)實(shí)用性很強(qiáng)。

從技術(shù)層面來說，電網(wǎng)數(shù)量逐年增加，工業(yè)及居民用電需求也在逐年增加。因此，在運(yùn)行過程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)成為必然的選擇。從人們的需求角度來說，無論是工業(yè)生產(chǎn)，還是日常生活，都離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)。開展節(jié)能設(shè)計(jì)能有效利用電能，避免浪費(fèi)。與此同時(shí)，對于企業(yè)來說也可以提升電氣設(shè)備的穩(wěn)健性，在減少能源損耗的同時(shí)提升工作效率。因此，研究電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)，不但是可持續(xù)發(fā)展的需求，也是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的良好舉措[1]。

2 ? ?電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)原則

2.1 ?優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的適用性

配電設(shè)計(jì)用于為用電設(shè)備提供動(dòng)力，是電力系統(tǒng)中最重要的部分。因此，優(yōu)秀的配電設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。在為用電設(shè)備提供充足、可靠負(fù)荷的同時(shí)，還需要滿足不同種類電氣設(shè)備的不同控制方式，如此才能提高適用性，確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高效地運(yùn)行。

2.2 ?確保絕緣，提升系統(tǒng)的安全性

應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，必須以安全運(yùn)行為基準(zhǔn)，不能只關(guān)注節(jié)能而忽略安全生產(chǎn)。對于電氣工程來說，想要保證安全性，首先必須絕緣。既要使用良好絕緣效果的導(dǎo)線，又要保證在走線時(shí)，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間留有安全的絕緣距離，同時(shí)還要注意防雷、地接等問題。

2.3 ?注重環(huán)保，降低對環(huán)境的影響

在電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者不能只關(guān)注生產(chǎn)效益而忽略對自然環(huán)境的影響。保護(hù)環(huán)境是各行各業(yè)的基礎(chǔ)準(zhǔn)則，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要權(quán)衡節(jié)能技術(shù)帶來的好處和對環(huán)境的影響程度，找到其中的平衡點(diǎn)，盡量降低對環(huán)境的影響[2-3]。

3 ? ?基于電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的分析

3.1 ?變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

在電氣自動(dòng)化過程中，變壓器是非常重要的設(shè)備，它承載著電壓、電流以及功率轉(zhuǎn)換的功用。但起到重要作用的同時(shí)，也最為損耗能源，空載運(yùn)行是很大的損耗，是變壓器自身運(yùn)行導(dǎo)致的。因此，對于變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)成為應(yīng)用電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)。

3.1.1 ?優(yōu)化制備材料組合

一般情況下，變壓器的必備材料包括銅片、硅鋼片以及絕緣材料，如果這些材料的配比或設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致非常大的能源損耗。因此，優(yōu)化制作材料的組合對于是否節(jié)能是關(guān)鍵的影響因素，既要保證變壓器可以正常運(yùn)行，又要保證材料的選擇與配比科學(xué)、合理，在最大限度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

3.1.2 ?科學(xué)選擇材料

在配電柜及線路中，如果選用銅質(zhì)材料，配合以良好的換位導(dǎo)線措施，使用相對來說比較薄的硅鋼片，就可以大幅降低空載運(yùn)行時(shí)變壓器的能源損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。

3.1.3 ?使用節(jié)能變壓器

從長遠(yuǎn)的發(fā)展需求來講，節(jié)能變壓器的使用效果非?？捎^，它在具備普通變壓器的特點(diǎn)之外，還具備節(jié)能特性。需要注意的一點(diǎn)是，運(yùn)行時(shí)間要有所控制，避免長期運(yùn)行，加速老化，導(dǎo)致使用時(shí)間變短，這也是一種能源消耗。

3.1.4 ?選擇正確安放位置

變壓器的安放位置也有講究，在工廠或者大型建筑里，應(yīng)該放在電力消耗的中心點(diǎn)，與其他負(fù)荷大的設(shè)備放在一起，如此一來，不但可以節(jié)省電纜、縮減成本，也方便管理，有助于實(shí)現(xiàn)利益最大化。

3.1.5 ?合理配備容量與數(shù)量

如果容量過小會(huì)導(dǎo)致變壓器長期滿載或超載，縮短使用壽命，但是如果容量過大又會(huì)造成長期輕載狀態(tài)，使設(shè)備的利用率降低，對電力資源也是非常大的浪費(fèi)，因此，需合理配備變壓器的容量與數(shù)量。

3.2 ?減少傳輸過程中的損耗

發(fā)電廠大多處于偏僻地帶，電力依靠高壓線進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中，電纜的長度、橫截面、材質(zhì)等都是影響電功損耗的因素。因此，在節(jié)能設(shè)計(jì)中，電纜選擇也是非常關(guān)鍵的，如選擇阻值低的材料，或者在考慮路徑設(shè)計(jì)時(shí)，盡量選擇直線以減少電纜長度、短傳輸距離等，根據(jù)實(shí)際需要，科學(xué)計(jì)算，減少傳輸過程中的損耗。

3.3 ?使用有源濾波器

為了防止對電網(wǎng)連結(jié)電氣設(shè)備的誤操作，必須將諧波消除。諧波不但影響設(shè)備性能，而且損害設(shè)備質(zhì)量，可以說是電氣設(shè)備運(yùn)行過程中的巨大破壞因素。消除諧波最有效的手段是使用濾波器，有源濾波器的動(dòng)態(tài)性能非常好，并且反應(yīng)靈敏、能擴(kuò)大功率范圍，對諧波過濾極為有效，有助于提升電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，減少非必要的能源損耗。

3.4 ?合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，無功功率占很大比例，增大了設(shè)備消耗，降低了電網(wǎng)電壓，影響電能質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償技術(shù)，必須配備相應(yīng)的無功功率裝置，包括同步調(diào)電機(jī)、靜止無功補(bǔ)償設(shè)備、精致電容器等，以此縮減傳輸過程的電腦消耗、提高發(fā)電質(zhì)量。

3.5 ?其他技術(shù)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，除了變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)、減少傳輸過程損耗、使用有源濾波器消除諧波、合理配置無功補(bǔ)償設(shè)備之外，還可以利用高效光源等技術(shù)達(dá)到節(jié)能效果。隨著電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來會(huì)有更完善的節(jié)能技術(shù)促進(jìn)電子自動(dòng)化的發(fā)展[4-5]。

4 ? ?結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，也取得了較好的成效。在經(jīng)濟(jì)效益得到提升的同時(shí)，人們對于節(jié)能技術(shù)的關(guān)注也與日俱增。通過各種材質(zhì)選擇、科學(xué)計(jì)算傳輸路徑、合理配備容量數(shù)量、合理配備無功補(bǔ)償設(shè)備、有效利用有源濾波器消除諧波等舉措達(dá)到節(jié)能目的，提升性能的同時(shí)減少對環(huán)境的影響，這才是可持續(xù)發(fā)展的道路，是促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制發(fā)展的長久之計(jì)。

[參考文獻(xiàn)]

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[4]張佳佳.電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017（4）：151.

[5]黃亞健.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（2）：81.