电气工程自动化及其节能设计分析

2018-08-23刁纪杨

中国设备工程 2018年16期

刁纪杨

（北京博维航空设施管理有限公司，北京 101300）

如今，科学技术实现了高速发展，能源的使用量在提升，但是能源的浪费也非常严重。在电气工程自动化系统使用中也存在能源浪费问题。所以，从事自动化的人员应该充分利用各类节能技术，确保系统可以正常运行，起到节能的效果。

1 电气工程自动化概述

电气工程自动化是一类常见的智能化设备，在一次设备在线监控应用的环节中非常常见。现在，电气工程发展非常迅速，其在各类技术发展中占据重要地位。电气工程自动化涉及的内容非常多，不仅仅包含电气工程方面的知识，同时也包括信息技术等知识。所以，完善对电气工程自动化的研究非常重要。随着科学技术的高速发展，电气系统的结构非常复杂，电气工程自动化设计也朝着多元化的方向发展。电气工程自动化提升了信息传递的效率，其主要的载体是光纤，光纤的传输效率非常高，所以人们会渐渐的淘汰电缆，也能进一步控制信息传输的成本。电气工程智能化在电气工程自动化设计中完善了自动化的监控，实现了全天候的在线监控。随着科学技术的不断进步，在线监测技术实现了革新，在新技术的应用中，各类设备朝着智能化的方向发展。在线监控主要的组成部分是采集站，其通过各类元件的处理，实现全天候的监控。在信息收集和处理的环节中，涉及到的内容非常多，所以在生产活动中才能完善各类监测。在检测环节中，计算机网络得到非常广泛的应用，在进行数据和信息采集中，对参数进行有效控制，确保电气工程自动化系统的整体效果得到提升。

2 电气工程自动化节能设计应该遵循的原则

为了使电气工程自动化得到更好的应用，有效的控制能源浪费，要完善节能设计。

2.1 安全性原则

在进行节能设计的环节中，要确保电气设备处于安全运行的情况下。电气工程在设计中，首先要考虑的问题就是安全性，所以，在确保电气系统各项功能完备的情况下，提升设备的安全性，不能为了节约能源而忽视安全性问题，应该充分结合安全性和节能性。

2.2 先进性原则

随着科学技术不断进步，很多新的材料和能源得到广泛使用，节能材料和设备被广泛使用，从而更好的促进电气工程节能技术的发展。在电气自动化工程节能设计中，应该结合人们使用的环境，采用合适的节能技术，创新相关技术，对资源进行充分的利用，从而提升能源使用的效率。

2.3 环保性原则

随着科学技术的不断发展，人们对环保的要求非常高。电气自动化实现节能，可以切实提升企业的经济效益，也能防止能源消耗中产生大量的大气污染。在实际的工作中，应该充分的引进新材料和新工艺，从而提升工程的安全性，有效的防止电气自动化工程对环境造成负面影响。

2.4 可持续性原则

针对目前情况分析，在进行电气自动化节能技术设计中，应该结合节能减排，实现资源的高效利用，有些资源如果能重复利用，那么就要进行二次回收，从而切实实现可持续发展。在电气自动化工程中，针对那些能耗较多的环节，应该采取有效的措施进行控制，并且要执行长远规划，收到切实的节能效果。

3 电气工程自动化现状

3.1 缺乏较强的系统集成性

在对电气自动化的整体功能分析中，系统集成是未来的方向，也是趋势。当前电气自动化系统中，是采用多岛自动化结构，其各个系统非常独立，而且性能非常单一，信息非常集中，不能发挥电气机动化的整体性效果。

3.2 电气自动化的网络架构不一致

在电气自动化发展的环节中，要形成便捷的体系，但是现在电气工程自动化缺乏完整的框架体系，不能深入的认识网络，网络架构存在很大的差异，导致网络结构非常单一。不同的客户在使用软件中，其兼容性比较差，导致数据在不同的主体间不能及时传递。

4 电气工程自动化节能设计

4.1 完善变压器的选择

在进行电气工程设计中，变压器的选择非常重要，因为变压器消耗的能源非常多，是能源消耗的主体。变压器运行环节中，会产生严重的负荷，如果不能合理的选择，会导致设备负荷过大，设备不能正常的运行。变压器在电气工程自动化设备中是关键，在节能设计中，应该重点考虑变压器的型号，针对实际的需求选择变压器的种类，针对设备的整体运行情况，对变压器进行改进，从而切实起到节能的效果。

4.2 降低电能传输过程中能源的消耗

在电能传输的环节中，由于会产生很大的电阻，所以，电能传输过程会消耗大量的电能。在线路传输中，如果距离过大，会产生很大的能耗。因此，要对线路长度和电阻进行有效的控制，也要对导线的横截面积进行合理控制，有效的设计传输距离，减少能源在传输中的消耗。在线路设计中，尽量确保线路是笔直的，防止出现弯路的情况，尽量减小传输的距离。在材料选择的环节中，应该选择横截面积较大的线路，从而起到很好的节能控制效果。

4.3 无功补偿设备的设计

配电系统主要是由变压器和输配电线路等构成，在电力系统中，其主要以电流的形式存在。其可以切实满足客户的需求，但是在运行中会产生较为严重的能源消耗，产生大量的无功功率。所以，在进行控制中，应该有效的控制电压，防止电压降低。在电网的管理工作中，应该合理的进行，提升电网的传输质量。无功功率产生的原因主要在于功率的因数非常小，不能达到设备运行的要求，导致用电的成本会急剧提升。在实际的应用环节中，设计人员要合理的设计无功功率的补偿，从而确保电功率达到平衡，有效的降低电费，促进企业的进一步发展。

电气自动化系统在无功功率补偿的环节中，应该控制好投切开关，设计好传统的补偿带内容循环投切比例，还应该完善后续的无功功率补偿工作。再对电容器的容量进行计算，结合容量的大小，考虑实际容量，分析自然功率因素。在进行无功功率补偿的环节中，要结合谐波进行分析，联合串联电抗器，从而有效的对谐波进行控制。在无功功率补偿中，应该将其作为基本标准，从而设计好投切参数。为了有效的防止无功功率补偿中出现补偿过度的情况，在设计中应该充分采用模糊投切技术。这项技术可以及时的调试，提升设备的精确度，及时对设备的运行情况进行跟踪。

5 节能技术在电气工程自动化控制中的完善

5.1 完善电气工程自动化系统的实际运作效率

电气自动化操作设备在选择中，应该尽量使用节能型的设备，确保减能减排的指标得以实现，也能为设备的运行提供强大的动力。在实际的应用中，应该合理的采用无功补偿等技术，起到节能效果。在进行配电设计的环节中，应该合理的结合负荷的要求，对电力系统进行科学的安排，提升电源的利用效率，从而达到节能的效果。

5.2 优化改造配电系统的设计方案

电力系统中，一个非常重要的环节就是电气系统的安装，只有完善安装水平，才能切实提升用电效率。在进行配电方案设计环节中，应该结合有关的要求，进行电力系统的设计，对其相关的性能进行测试。提升电力系统的实用性，确保电气设备得到有效的控制。在进行配电控制环节中，不仅仅要确保电气和用电设备达到相关标准，同时也要确保电力系统的功能达到标准，确保导线的绝缘性能得到发挥。在走线的环节中，应该留下一定的距离，从而达到更好的绝缘效果，确保导线具有很好的稳定性，提升导线的复合能力，满足电力系统的操作要求。在系统接地和防雷设计中要提升合理性，从而起到节能的效果。