自動(dòng)化技術(shù)在節(jié)能工程中的應(yīng)用

汪明歡

摘 要：現(xiàn)階段，電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)仍處于探索階段，因此必須從節(jié)能原則出發(fā)，降低能耗和環(huán)境污染，合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)作為電力自動(dòng)化工程的核心，幫助提高電能利用效率?；诖?，文章圍繞自動(dòng)化技術(shù)在節(jié)能工程中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);節(jié)能工程;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.052

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于能源的需求也變得越來越旺盛，造成了較為嚴(yán)重的能源短缺，也造成了更大的連帶消耗。為此，節(jié)能成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話題。而電氣自動(dòng)化工程作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的常見項(xiàng)目，會(huì)產(chǎn)生較多的能源消耗，更應(yīng)充分重視節(jié)能技術(shù)，采取相應(yīng)措施以達(dá)到較好的節(jié)能效果。

1 自動(dòng)化工程中的問題

1.1 自動(dòng)化程度

目前，我國(guó)電氣自動(dòng)化的整體功能不高，不能將電網(wǎng)的各環(huán)節(jié)集成在一起，對(duì)整體進(jìn)行加以控制，只能對(duì)單個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行控制。因此需要人工協(xié)調(diào)，也導(dǎo)致電氣自動(dòng)化工程中存在性能單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等問題，還存在人工錯(cuò)誤，使得電氣工程需要調(diào)整時(shí)無法做出正確選擇，導(dǎo)致能源浪費(fèi)[1]。

1.2 線路傳輸損耗

電網(wǎng)運(yùn)行期間存在各種損耗，例如電力電纜損耗、變壓器損耗以及傳輸期間的無功損耗等，這類損耗是由流過導(dǎo)體的電流引起的，由于導(dǎo)體存在或多或少的電阻，這些損耗是不能消除的，但是可以采取某些措施確保電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，最大程度減少電能損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

1.3 新能源的并網(wǎng)運(yùn)行

我國(guó)的新能源目前主要依靠風(fēng)能和太陽能，與過去傳統(tǒng)的火電、水電和核電相比，傳統(tǒng)的發(fā)電方法只要能夠確保運(yùn)行的穩(wěn)定性就可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。然而，諸如太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等新能源發(fā)電方式，其工作模式高度依賴于天氣，不依賴人力，所以，想要真正利用好新能源發(fā)電，以目前的科學(xué)技術(shù)還達(dá)不到穩(wěn)定性的要求。

1.4 信息化建設(shè)

現(xiàn)代以來，在各種行業(yè)發(fā)展創(chuàng)新中，都會(huì)引入互聯(lián)網(wǎng)智能化進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。但是，由于電氣自動(dòng)化工程中的設(shè)備目前還沒有一定的管理標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)出現(xiàn)各種不同情況，引起電氣自動(dòng)化設(shè)備之間的相互矛盾，很難發(fā)揮電氣自動(dòng)化的整體功能，增加了利用信息技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化管理的難度，不利于企業(yè)發(fā)展。

2 自動(dòng)化工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則

2.1 安全性原則

運(yùn)用各種技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注安全問題。電氣線路之間必須保持安全絕緣距離，保證各個(gè)電氣線路在熱穩(wěn)定性、負(fù)荷能力或絕緣強(qiáng)度等方面，預(yù)留出一些空間，有利于保證供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 實(shí)用性原則

電氣自動(dòng)化工程在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時(shí)，首先要考慮實(shí)用性因素，促進(jìn)電力資源合理配置，確保電能的有效應(yīng)用，確保電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和供電過程的可靠性。只有這樣，才能保證人們的日常生活和生產(chǎn)電力能源充足，滿足各項(xiàng)工程施工的電力需要。相關(guān)人員還應(yīng)合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，以適應(yīng)不同種類電氣設(shè)備在電力控制方面的要求，保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 更新性原則

更新性原則是指在電氣自動(dòng)化工程應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要關(guān)注設(shè)備更新，通過日常的維修和保養(yǎng)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果一些設(shè)備耗能較多且已經(jīng)出現(xiàn)老化情況，及時(shí)更新設(shè)備，有利于促進(jìn)節(jié)能工作的順利進(jìn)行[2]。

2.4 先進(jìn)性原則

電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)應(yīng)時(shí)刻關(guān)注新技術(shù)的運(yùn)用，保證運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，提高設(shè)計(jì)工作效率，并在保證電力設(shè)備正常運(yùn)行的情況下盡量減少電能消耗?；蛘撸部梢钥紤]選用節(jié)能類型的電力設(shè)備，充分了解電路損耗情況，增強(qiáng)節(jié)能效果。

2.5 環(huán)保性原則

在電氣自動(dòng)化工程方面，運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)還應(yīng)考慮一些設(shè)備對(duì)環(huán)境造成的影響，注意資源的合理利用，節(jié)約資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，努力將不良影響降到最低。除此之外，還應(yīng)認(rèn)真考慮經(jīng)濟(jì)因素，重視節(jié)能設(shè)計(jì)工作的經(jīng)濟(jì)化，達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果。

3 節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)在電氣自動(dòng)化工程中的應(yīng)用

3.1 消耗技術(shù)

節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用符合當(dāng)前我國(guó)節(jié)能減排的理念，還能推動(dòng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，在最大程度上確保資源的合理配置，防止出現(xiàn)浪費(fèi)資源的情況。在運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的過程中，還要對(duì)技術(shù)方式進(jìn)行分類。

導(dǎo)線的作用是保證電能傳輸，在運(yùn)用不同種類的材料時(shí)，由于材料本身存在電阻，其產(chǎn)生的電阻會(huì)存在很大差異性。應(yīng)用電阻時(shí)應(yīng)考慮到具體情況，將電能直接轉(zhuǎn)化成熱能。因此，在電能傳輸過程中，如果電阻率較低，能夠保證節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，消耗的有功功率也會(huì)減少。盡管存在各種因素，但是電流始終不會(huì)受到影響。相關(guān)人員應(yīng)該充分考慮實(shí)際情況，合理控制導(dǎo)線中的電阻。

導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線電導(dǎo)以及電阻之間始終存在一種反比關(guān)系，而導(dǎo)線長(zhǎng)度、電導(dǎo)與截面積之間是正比關(guān)系。實(shí)際操作過程中應(yīng)具體情況具體分析。第一，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線材料選擇導(dǎo)線，盡量使用電阻較小的材料作為導(dǎo)線，更加有效地控制電能消耗。第二，盡量避免導(dǎo)線的長(zhǎng)度被減小，在布置線路時(shí)務(wù)必利用直線，防止出現(xiàn)更多彎路。在實(shí)際操作時(shí)還應(yīng)合理設(shè)計(jì)供電距離，縮短負(fù)載中心間和變壓器的距離。如果導(dǎo)線本身截面積偏大，導(dǎo)電能力也會(huì)隨之提高，導(dǎo)線需要承受的損失就會(huì)較小。在運(yùn)用導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量使用截面積較大的導(dǎo)線，能夠促進(jìn)電能效率提高。

3.2 科學(xué)選用變壓器

實(shí)際操作過程中，相關(guān)人員應(yīng)選用具備節(jié)能功能的變壓器，節(jié)能的變壓器能夠促進(jìn)對(duì)有功功率的合理控制。要考慮具體情況，適當(dāng)選擇具有單向性特征的自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，確保三相電電流始終具有平衡的功能。在實(shí)際工作中合理運(yùn)用這種設(shè)備，可以避免發(fā)生負(fù)載不平衡的情況，有效控制變壓器本身的損耗，確保其在最低范圍內(nèi)。除此之外，還要注意盡量減少變壓要求對(duì)功率造成的影響，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用單相自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，減少變壓器過度負(fù)荷的情況，保證供電效果[3]。

3.3 合理選擇光源

選擇合適的光源有利于減少能源消耗，有利于減少經(jīng)濟(jì)方面的損失。在照明工程設(shè)計(jì)方面，應(yīng)盡量選擇高效能光源。與普通的照明燈相比，高效能光源具有更高的發(fā)光效率，在節(jié)約方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。建筑環(huán)境的亮度會(huì)在一定程度上影響人們的視覺舒適感，明亮的光線會(huì)給人們帶來寬廣的感覺，暗淡的光線則會(huì)令人感覺到空間上的狹窄。因此，應(yīng)盡量選擇和自然環(huán)境更加貼近的亮度分布。一些工廠或住宅使用的吸頂燈也應(yīng)選擇節(jié)能效果更加明顯的，低功率的燈具不僅有利于節(jié)約電能，還有利于適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)和人們生活的需要。

3.4 重視補(bǔ)償務(wù)工功率

電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中，要重視無功功率設(shè)備的應(yīng)用。然而，無功功率設(shè)備對(duì)線路造成的損耗程度非常大，還減小配電網(wǎng)供電電壓，在一定程度上影響電能輸送。因此，相關(guān)人員應(yīng)選用合適的電容器裝置，合理地減少設(shè)備損耗，保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備的過程中，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)碾娙萜?，在充分了解電容器的各?xiàng)數(shù)據(jù)后，根據(jù)其實(shí)際容量做好記錄。安裝設(shè)備時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)電容器的適應(yīng)范圍以及平滑度，保證電容器的容量符合標(biāo)準(zhǔn)，然后再應(yīng)用于模糊集合模式。模糊集合模式包括電容器以及當(dāng)前使用的電容器的補(bǔ)償電容組。模式中涉及方面比較多。多種模式存在的原因在于為了達(dá)到明顯的補(bǔ)償效果。安裝無功功率補(bǔ)償裝置時(shí)，還應(yīng)注意將其數(shù)據(jù)作為投切結(jié)果的最終數(shù)值，防止在投切環(huán)節(jié)，開關(guān)發(fā)生振動(dòng)或者倒送的情況。安裝位置應(yīng)在電容器附近，有利于近距離進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，降低電能損耗，確保達(dá)到明顯的節(jié)能效果[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，在我國(guó)的電氣自動(dòng)化工程中，節(jié)能技術(shù)雖然已經(jīng)得到了一定應(yīng)用，但整體來看仍然處于起步階段，相關(guān)理念和方法還不夠成熟。必須加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，確保能源的合理利用，應(yīng)科學(xué)地運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，堅(jiān)持節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用原則，重視節(jié)能技術(shù)的研究，提高資源利用率。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛燕，田霞.關(guān)于電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)探究[J].工程技術(shù)研究，2017（11）：197-198.

[2] 郝曉明，黃玙豪.電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究[J].電子測(cè)試，2019（12）：165-166，173.

[3] 王開強(qiáng)，賀偉.基于電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析[J].工程技術(shù)研究，2019（8）：222-223.

[4] 米夏，徐曉紅.基于電氣工程自動(dòng)化與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].集成電路應(yīng)用，2021，38（2）：110-111.