電氣工程自動化及其節能設計綜述

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隨著我國科學技術的發展和經濟發展，人們對電力的需求量也越來越多，所以在此背景之下電氣工程的自動化以及節能設計就顯得十分重要，對此進行探究也是非常有意義的，本文就將對電氣工程的自動化還有節能自動化設計進行探究的分析。目前我們對電力需求量的增加還不是電氣工程所面臨的唯一一個重要問題，我們的能源短缺、資源浪費嚴重也是非常棘手的問題，在這種情況下，必須要對電氣工程自動化進行進一步探究，并且要分析電氣工程節能自動化技術，研究、生產和維護節能自動化設備，這樣才能在實現推動自動化技術發展的同時減少資源的浪費。

1電氣工程自動化的概述和特點

1.1電氣工程自動化的概述。電氣工程自動化技術其實就是在企業的生產過程當中和我們的生活過程當中應用AI的最普遍的例子，該項技術可以在企業的生產過程中應用到對生產系統的監管和控制中去，還能夠對信息進行自動智能化的處理，并且讓我們從使用電纜設備傳輸信息進步為使用光纖進行信息的傳輸，其重要性可見一斑。1.2電氣工程自動化的特點。（1）融合多項技術，涉及多個領域電氣工程自動化融合了很多項技術，它不僅僅同計算機技術以及電力電子技術等關系密切，還必須要和機械的自動化應用進行結合，只有這樣，電氣工程自動化的設計工作才能得以開展，只有這樣電氣工程自動化系統才可以有效運行。也正是由于電氣工程自動化所融合的技術之多，使得其在各個領域都可以大顯身手，而其在各個領域中都有應用也是目前的一種發展趨勢。（2）實用性極強電氣工程自動化在諸多領域中的有效應用體現在電氣工程自動化切實提高了生產企業的生產效率，提升了企業的效益，這是由于電氣工程自動化的實用性使得其在企業中可以得到實際應用。尤其是將電氣工程自動化應用到對技術和設備進行控制的時候，電氣自動化工程能夠自動對設備進行調試，確保生產自動化，從而加快生產速度，提高生產的效率和企業的效益。電氣工程自動化的實用性是它的一大特點，也正是由于這樣的特點使得電氣工程自動化的發展情況越來越好，發展前景也越來越好。

2電氣自動化節能技術的意義和要素

2.1電氣自動化節能技術的意義。現如今，人們的生活已經無法脫離電氣自動化，更是和電氣自動化節能技術也無法分開了。電氣自動化節能技術不僅僅能夠減少電能的浪費和損傷從而達到減少資源浪費的目的，同時也能夠保證電力系統中的電氣設備在運行過程中不會出現意外情況和故障。應用電氣自動化節能技術，是對環保意識的加強，也是符合我國國情的，不僅有利于人們的生活也有益于國家的發展，可以說是意義重大。2.2電氣自動化節能技術的要素。（1）安全安全不僅僅是開展電氣工程自動化的必備條件，也是電氣自動化節能技術的一項重要要素，這里的安全指的不僅僅是電氣工程的安全，還有各項電氣設備包括電氣自動化節能設備的安全，我們的目的確實是要減少資源浪費，但是不能因為過于重視目的而忽視過程忽視對電氣工程自動化的安全保障工作，否則的話，不但目的達不到，還有可能會造成更大的損失。要注意的是，安全作為電氣自動化節能技術的一項重要要素，也是一項極其容易被忽略的要素，相關工作人員喊起口號非常簡單，但是要想把安全意識深入到人心當中，貫徹到工作當中，是非常困難的，所以安全問題在電氣自動化節能技術當中，也就顯得更加重要了。（2）先進在現在這樣一個科技化的時代，各項技術比拼的更多都是先進程度。更先進的技術，代表的不僅僅是這項技術出現年份的早，代表的更是技術內容上的更新和內容上的換代，代表的是這項技術的有效性以及這項技術所帶來的全新的優點，對于電氣自動化節能技術來說也是如此。只有使用最先進的電氣自動化技術，電氣自動化節能技術才能有更多的應用領域，并在各個領域發光發熱顯示魅力；只有最先進的電氣自動化技術才能建設最先進的電氣自動化節能設備，才能在最大程度上保障工作效率，在最大程度上減少資源的浪費。（3）環保電氣工程自動化節能技術的目的就是節能減排、減少浪費，由此可見該技術的另一重要要素是環?！，F如今，環保問題是全世界人民共同面對卻要各自去努力解決的一個問題，電氣工程自動化節能技術就是我們實現環保的一個重要途徑，而且此項技術還能夠提高企業的效率和經濟效益。

3電氣工程自動化節能設計的應用

3.1采用無功功率補償設備。供電系統和配電系統主要由變壓器和輸電線路以及配電線路等組成，所以在傳送電能的時候，電流要在各個供配電系統的組成部分中流動，因此在整個運行過程當中會產生較多電能的損失從而造成資源和能量的浪費，在這些浪費的資源和能量當中，由無功功率而導致的能源的浪費占很大一部分。無功功率對電網的影響非常的大，不僅僅會導致電網的運行狀況變得很差，還會使電路的電壓降低，從而降低電路的運輸電質量。如果可以改變電路功率的參數，使電路的電壓和運行的狀況都處于一個穩定的狀態，那么就可以保證電路的運輸電質量。所以選擇并使用無功功率補償設備，對于電氣工程自動化節能設計來說，是一個必須的選擇，唯有從根本上減少無功功率造成的浪費，才能進一步實現節能這一目的。但是應用無功功率補償設備的時候要注意，必須要根據電力系統中配電器電壓的容量以及額定功率來確定電力設備的容量的多少，還要注意如果在設計無功功率補償設備的時候出現了問題，那么首先要做的就是將整個線路中的設備的連接方式由并聯改為串聯，這樣可以有效降低出現事故的風險，然后再對無功功率補償設備進行分析和檢查，找出具體問題所在。3.2盡量使用有源濾波器。在電氣工程自動化的控制過程中，人工控制容易出現問題，如果工作人員在工作的時候不用心，那么出現問題也是我們沒有辦法阻止的，如果是新員工數量多的時候產生的諧波數量也更加多，諧波和基波共同作用會對電網產生很大的影響，會使得電壓處在不平穩的狀態。而對于以上情況，最有效的解決辦法就是濾除電氣工程自動化系統中的諧波。有源濾波器可以有效濾除諧波，它可以同時濾除2至50次的諧波，并且可以對諧波進行2至50次中的任意次數的有效補償，它的有效體現在整個過程的時間不會超過340μs，此外有源濾波器還能夠精確地濾除諧波，因為其所使用的3DSP+CPLD的控制方式，該控制方式為全自動化的控制方式。3.3優化配電系統的改造設計方案。電氣設備必須要在電力系統中必須做到隨時都可以發揮作用，對于電氣工程自動化節能設計來說，不得不重視這些點，所以在保證電氣工程自動化和節能性的情況下，對于配電系統的改造和設計方案更是要進行優化才行。在進行方案設計的時候，必須要保證可以有效地控制電氣設備，使電氣設備可以有效滿足電路需求比如滿足負載需求。在實施項目的過程中，要全力保障電路的安全，必須全面發揮導線的絕緣性，在走線的時候要留出合適的絕緣的距離，這樣一來就可以保證導線不會過度發熱，使導線的負荷能力不會下降，從而保證電氣設備的安全，此外還要注意配電系統的接地以及防雷。3.4合理選擇變壓器。變壓器是電氣工程自動化中不可缺少的重要組成部分，它的作用非常的多，包括對電壓的轉換和對電流以及功率的控制，也正是由于其較多的作用導致它耗能非常的大，所以如果可以合理選擇變壓器，有效降低和減少變壓器所消耗的能量，那么就能夠實現有效節能。（1）變壓器材料的選擇在選擇變壓器材料的時候，從節能的角度出發，但是同時也要保證變壓器良好的性能和質量，所以就可以同時選擇銅片材料和硅鋼片材料以及絕緣材料，這樣才能夠有效節能。（2）銅材料電力系統運行的過程當中，電線和配電柜中所產生的能量損失非常的多，其中有效降低能量損失的方法就有使用銅材料，這樣的話變壓器在空載運行的時候就會減少一些能源的消耗，從而實現電氣工程自動化節能設計。（3）節能變壓器節能變壓器應當被優先應用到電氣工程自動化節能設計當中，因為節能變壓器不僅僅具有普通變壓器的優點，同時也具有節能的作用，現在隨著科技的發展，節能變壓器的種類越來越多，比如S10型號的變壓器和S11型號的變壓器等，都是節能變壓器。但是在應用節能變壓器的過程當中要注意合理地選擇接線方式，這樣才能保證節能變壓器的功能可以全部展現出來，還要注意不能讓變壓器長期地超負荷運行，否則的話，不僅僅會造成電能和資源的浪費，也會對變壓器自身造成嚴重的磨損。3.5降低電能在傳輸過程中的損耗。電能在傳輸過程中的損耗主要就是由于電線電阻而產生的損耗，在電力系統當中，所選擇的電線截面如果太小，電線的電阻率過大，線路超負荷工作，最終就會增加電能的損失，也就會造成電能的不必要損耗。除此之外，線路的規劃情況也會對電能的傳輸造成極大的影響，一般來說，線路的規劃如果不科學的話，就會造成對于可以就近提供電能反而從較遠的地方提供等諸如此類的問題，那么就會產生更多電能的損耗。如果在線路不變的情況下，增大電線的橫截面積，會減少電線將要產生的電阻值。如果兩個固定的地方需要連接電線來傳輸電能，也就是在電線的長度不會變的情況下，選擇橫截面積小的電線，在電能運輸的過程中，電線產生的電阻就會減少，就能降低電能的損耗。在規劃線路的時候，結合實際情況，科學進行規劃，也能夠有效降低電能的損耗。

4結束語

在現在科學技術高度發達的背景下，如果能夠在利用先進的技術實現電氣工程的自動化的同時，有效應用電氣工程自動化的節能設計，才能夠減少資源的浪費，才能夠走得更遠。

作者:翟潘 單位:山東華宇工學院