淺析電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

張鐳

摘 要：在該文中，筆者首先介紹了電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)作用，接著闡述了電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，然后解析了電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)與電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)，最后提出了電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的完善建議，以期為以后的相關(guān)探究添磚增瓦。

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

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（a）-0017-02

隨著時(shí)代的發(fā)展，目前，我國面臨的最主要的問題無疑是能源問題，如何減少資源浪費(fèi)，怎樣有效緩解能源短缺的問題，已經(jīng)成為了一個(gè)全球關(guān)注的問題。在這一大背景下，產(chǎn)生了電氣自動(dòng)化，這一技術(shù)能夠最大限度地降低能源，特別是電能的消耗。電氣自動(dòng)化的節(jié)能作用及其相關(guān)設(shè)計(jì)已經(jīng)得到社會(huì)各界的重視和認(rèn)可，鑒于此，筆者作此文。

1 電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)作用

電氣自動(dòng)化，是新時(shí)期電氣領(lǐng)域的“新秀”，它在生產(chǎn)、生活中的作用是非常關(guān)鍵的，這一技術(shù)不但能夠讓工作更高效，還會(huì)讓企業(yè)的總成本降低，讓我們工作的環(huán)境更美好，讓我們的生命、財(cái)產(chǎn)更安全。我國各行各業(yè)都非常重視綠色發(fā)展，節(jié)能成為了綠色低碳生活的主旋律，也是社會(huì)發(fā)展的主要內(nèi)容以及社會(huì)所追求的終極目標(biāo)。當(dāng)今社會(huì)，科技在不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化的普及范圍越來越廣，節(jié)能減排滲透到了各行各業(yè)，在未來也必將成為社會(huì)發(fā)展的主旋律。

2 電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

電氣自動(dòng)化被使用在我們生活的方方面面，和我們的生活密切相關(guān)，技術(shù)在快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化的普及范圍在不斷增大。電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)屬于高新技術(shù)范疇，該技術(shù)的社會(huì)地位非常特別。通過電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)，不僅能夠符合節(jié)能減排這個(gè)我國環(huán)境保護(hù)的“基本國策”，還能大大降低我國的能源消耗總量，極大地緩解我國能源所面臨的短缺危機(jī)。同時(shí)，還有助于提升我們的生活質(zhì)量，讓我們生活在更健康、更舒適的環(huán)境中。

3 電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

3.1 涉及的學(xué)科廣泛

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)、重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，輔助是電氣電子技術(shù)，同時(shí)，還會(huì)用到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。因此，電氣自動(dòng)化涉及的學(xué)科非常廣泛，都是高科技，技術(shù)含量非常高。此外，國內(nèi)的工業(yè)迅速發(fā)展，并且進(jìn)入自動(dòng)化的時(shí)代，隨著科技的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化普及范圍逐漸擴(kuò)大，標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高。

3.2 實(shí)用性極強(qiáng)

目前，電氣自動(dòng)化普及到我們生產(chǎn)、生活的方方面面，這一技術(shù)本身的實(shí)用性極強(qiáng)，核心技術(shù)由電氣、自動(dòng)化兩部分組成，這一技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢。這一技術(shù)主要被應(yīng)用在技術(shù)控制方面，用于調(diào)試、協(xié)調(diào)自動(dòng)化設(shè)備，讓產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行更合理，更高效，讓工業(yè)的生產(chǎn)效率得到提升，大大提高生產(chǎn)力。

4 電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)

4.1 變壓器的選擇要合理

變壓器是電氣自動(dòng)化的重要部件，變壓器的主要作用是對電壓、電流、功率三者進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，變壓器也是電氣自動(dòng)化工程中耗費(fèi)資源最多的部件，就算是空載運(yùn)轉(zhuǎn)，也會(huì)消耗大量的能源。所以，首先要設(shè)計(jì)好變壓器的節(jié)能，合理選擇變壓器，選擇時(shí)，主要考慮以下幾個(gè)方面：第一，制作變壓器的材料，要不斷更新、改進(jìn)，始終堅(jiān)持節(jié)能的基本原則，協(xié)調(diào)使用硅鋼片、銅片、絕緣材料，在保證變壓器性能的基礎(chǔ)上，大力提倡節(jié)約能源的設(shè)計(jì)思路。第二，變壓器使用的銅材料是優(yōu)質(zhì)的材料，它的作用非常關(guān)鍵。因此，電線、電柜中的硅材料要逐漸用銅替代，這樣能夠最大限度地降低變壓器空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。第三，電氣技術(shù)日新月異，在這一大環(huán)境中，節(jié)能變壓器逐漸占領(lǐng)市場份額，電氣自動(dòng)化工程，越來越多地使用節(jié)能變壓器，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的，在選擇時(shí)，首先要確保變壓器的接線方式是正確的，這樣變壓器的作用才得以展示出來，使用變壓器時(shí)，一定要減少變壓器超載運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，避免浪費(fèi)能源，減少機(jī)器磨損。第四，變壓器的配置。確認(rèn)變壓器的容量時(shí)，一定要結(jié)合實(shí)際情況，確保容量選擇的科學(xué)合理，如果容量偏小，變壓器會(huì)長時(shí)間處在超載的狀態(tài)，使變壓器的使用壽命減短；如果容量偏大，變壓器長時(shí)間處在輕載的狀態(tài)，則會(huì)浪費(fèi)電。使用變壓器的臺(tái)數(shù)，同樣要結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際狀態(tài)，變壓器的數(shù)量要盡量少，以免造成浪費(fèi)。假如工程需要兩臺(tái)或是兩臺(tái)以上的變壓器，要使用并聯(lián)的方式，增加變壓器的安全可靠性，讓電力系統(tǒng)的功率因數(shù)得以提升。

4.2 降低電能傳輸損耗

電能傳輸過程中，輸電網(wǎng)絡(luò)本身存在著內(nèi)阻，從而會(huì)產(chǎn)生一定的能量損耗，稱為線損，所以，線損的嚴(yán)格控制，能夠降低電能傳輸損耗，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能。作為電氣設(shè)計(jì)人員，必須要選擇科學(xué)、合理的手段減少傳輸網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部電阻，考慮傳輸網(wǎng)絡(luò)本身的特殊性能，選用傳輸能力強(qiáng)的電纜，能夠使電能傳輸過程中損耗最大程度地降到最低。對電線排線必須要做到科學(xué)、合理，盡量保持直線排列，以縮短輸電線纜的長度。輸電線纜在選擇的時(shí)候，可以通過選擇截面積較大的線纜，來有效減少輸電網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻，最終實(shí)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)整體最大程度的節(jié)能。

4.3 無功補(bǔ)償設(shè)備的合理選用

無功補(bǔ)償設(shè)備的使用有效地降低了變壓器的輸電消耗，提高了輸電效率。無功補(bǔ)償設(shè)備是電氣自動(dòng)化工程的重要組成部分，不論是對電氣自動(dòng)化工程的質(zhì)量還是對其節(jié)能都會(huì)產(chǎn)生十分重要的影響，因此，須合理地選用無功補(bǔ)償設(shè)備，不科學(xué)的選用會(huì)對整個(gè)供電系統(tǒng)產(chǎn)生十分巨大的影響。選擇無功補(bǔ)償設(shè)備，須遵守以下幾個(gè)選用原則：（1）結(jié)合實(shí)際參數(shù)，依據(jù)電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)來科學(xué)、合理地選擇相應(yīng)電壓容量和負(fù)荷的無功補(bǔ)償設(shè)備。（2）依據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況來選擇無功補(bǔ)償設(shè)備。在選用過程中，須結(jié)合實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)補(bǔ)償電路的實(shí)際運(yùn)行情況，并結(jié)合輸電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷來對無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行合理的選擇。在負(fù)荷比較小的情況下，應(yīng)選擇靜態(tài)補(bǔ)償設(shè)備，反之，應(yīng)選擇動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)備。選用適應(yīng)面廣、跟蹤定位準(zhǔn)確的模糊投切方式能夠達(dá)到最佳補(bǔ)償效果的原因就是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的補(bǔ)償設(shè)備內(nèi)電容器的實(shí)際分擔(dān)方式以及按比例分配方式等都不能滿足實(shí)際補(bǔ)償效果的需要。

5 電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的完善建議

5.1 推廣軟啟動(dòng)器的應(yīng)用

軟啟動(dòng)器的工作原理是依據(jù)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間的長短來對硅原子器件的導(dǎo)通角進(jìn)行合理的調(diào)解，設(shè)備的輸入電壓變化由此可以有效地進(jìn)行控制。軟啟動(dòng)器科學(xué)、合理地使用，能夠保障設(shè)備的平穩(wěn)啟動(dòng)，此外轉(zhuǎn)速以及負(fù)載的匹配也可以有效地實(shí)現(xiàn)，所以，在電氣自動(dòng)化工程中為頻繁啟動(dòng)電氣設(shè)備選擇一款科學(xué)、合理的軟啟動(dòng)器，可以有效地節(jié)省整個(gè)系統(tǒng)的大部分電能。

5.2 平衡三相電負(fù)荷

目前，負(fù)載端三相電不平衡的現(xiàn)象在我國普遍存在，此種不平衡的現(xiàn)象一方面會(huì)使傳輸網(wǎng)絡(luò)中變壓器的損耗增加，另一方面會(huì)使變壓器上的鐵損損耗進(jìn)一步增加。因此，在對電氣自動(dòng)化工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要使三相電負(fù)荷做到平衡，從而使三相電之間的電流達(dá)到平衡，最終才能有效地降低變壓器工作過程中的銅損和鐵損，從根本使供電質(zhì)量得到保障，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程整體節(jié)能的目的。

5.3 交流變頻調(diào)速裝置的合理使用

交流變頻調(diào)速裝置主要的功能是在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，起到節(jié)能的效果，因此，對交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)進(jìn)行積極的推廣和應(yīng)用是很有必要的。通過合理使用變頻調(diào)速裝置，結(jié)合運(yùn)行負(fù)載的大小自適應(yīng)地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載的變化，這樣一方面能夠使電動(dòng)機(jī)的效率得到有效提高，另一方面也起到整體節(jié)能的作用。

6 結(jié)語

人們的生活質(zhì)量不斷提升，城市化的步伐也越來越快，對電氣自動(dòng)化的要求逐漸上升，也使我國有限的能源面臨很大的壓力，要想實(shí)現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展總目標(biāo)，電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)是電氣發(fā)展的大方向、大趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁裕澤.論電氣自動(dòng)化在日常生活中的作用[J].四川水泥，2016（10）：121-122.

[2] 姜紅.電氣自動(dòng)化控制人工智能技術(shù)分析[J].通訊世界，2016（20）：58-59.

[3] 武文杰.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（20）：88-91.