电气自动化在环境工程中的应用分析

2020-12-08

魅力中国 2020年5期

（洁华控股股份有限公司，浙江海宁 314418）

一、引言

目前我们对电力需求量的增加还不是电气工程所面临的唯一一个重要问题，我们的能源短缺、资源浪费严重也是非常棘手的问题，在这种情况下，必须要对电气工程自动化进行进一步探究，并且要分析电气工程节能自动化技术，研究、生产和维护节能自动化设备，这样才能在实现推动自动化技术发展的同时减少资源的浪费。

二、节能技术的设计要求

（一）安全性

为了提高我国电气自动化技术的合理性和推广应用，应理解电气自动化工程技术的节能设计涉及的对节能设计的要求和原则，这些要求和原则有助于人们进一步提高我国电气自动化工程技术的节能水平。在电气自动化节能设计中，不仅要注重节能的重点，还应当注意安全性。因此，在电气自动化设计过程中，工程师应根据安全原则对相应的功能进行节能设计。在工作人员的人身安全不会受到威胁的前提下，考虑技术的创新和优化。

（二）节能环保的原则

有效利用节能技术的环保创新，可以提高设备的操作效率。例如，在照明系统中，在传统的照明技术的基础上，可加入太阳能节能技术，白天太阳能光照下储存能量转化成电能，夜间采用此电能供电照明。在满足照明功能的前提下做到了节能环保。

三、节能技术内容

（一）电气配电设计应用

高效节能技术在电气自动化设计中的应用，是满足当前电气自动化工程发展要求的关键。设计人员在开展电气自动化工程设计时，必须通过优化电气配电设计方案的方式，确保设计方案的节能性与系统运行的适应性，为电气自动化系统的安全稳定运行奠定良好的基础。

（二）电气运行效率的提升

针对电气节能设备进行的优化和完善，是促进电气设备运行效率有效提高的重要手段。设计人员在选择节能设备时，必须严格按照电气自动化工程运行的实际情况，选择符合要求的节能设备，同时做好节能设备性能分析的工作，保证电力负荷的均匀性，降低电气自动化设备运行过程中的电力损耗，促进电气自动化工程配电系统运行效率的稳步提高。

四、电气自动化工程中的节能设计相关应用

（一）采用无功功率补偿设备

供电系统和配电系统主要由变压器和输电线路以及配电线路等组成，所以在传送电能的时候，电流要在各个供配电系统的组成部分中流动，因此在整个运行过程当中会产生较多电能的损失从而造成资源和能量的浪费，在这些浪费的资源和能量当中，由无功功率而导致的能源的浪费占很大一部分。无功功率对电网的影响非常的大，不仅仅会导致电网的运行状况变得很差，还会使电路的电压降低，从而降低电路的运输电质量。如果可以改变电路功率的参数，使电路的电压和运行的状况都处于一个稳定的状态，那么就可以保证电路的运输电质量。所以选择并使用无功功率补偿设备，对于电气工程自动化节能设计来说，是一个必须的选择，唯有从根

本上减少无功功率造成的浪费，才能进一步实现节能这一目的。但是应用无功功率补偿设备的时候要注意，必须要根据电力系统中配电器电压的容量以及额定功率来确定电力设备的容量的多少，还要注意如果在设计无功功率补偿设备的时候出现了问题，那么首先要做的就是将整个线路中的设备的连接方式由并联改为串联，这样可以有效降低出现事故的风险，然后再对无功功率补偿设备进行分析和检查，找出具体问题所在。

（二）PLC变频节能技术

PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用，主要是依靠其内部大面积的集成电路实现的，通过综合应用抗干扰处理技术，大大提升了电气自动化设备运行中的可靠性，保证设备处于稳定的状态。在现实生活中，为了提高电气设备硬件部分的抗干扰性能，人员会对输入电路、电源、输出电路等进行接口设置，从而增强抗干扰性能。除了这种方法外，还会采用屏蔽内部电源和稳压措施来保证电气设备运行的可靠性。如果电气自动化设备处于比较恶劣的环境中，要进行密封处理、接地处理，减少外部因素的干扰，保证其能够安全运行。例如，部分电气自动化设备安装在地下室，常年处于潮湿、阴暗的环境中，很有可能会出现故障。借助PLC变频节能技术，可以实现自动化控制，准确把握设备的实际运行情况。

（三）对变压器的筛选以及节能设计技术

变压器是节能设计中的重点配置。对于变压器科学合理的选择和性能设计非常重要，对于电气自动化工程整体设计上有着指导性作用。在节能技术设计过程中，变压器需要相互协调，因此变压器作为一种媒介是确保电气自动化和节能降耗的重要依据。故在选择时，应尽量按照预留20%的冗余空间选择变压器的数量，尽量不要使用多个变压器，以免造成资源的浪费。

（四）现场总线与分布式控制系统

就制造工程生产情况来看，传统模式下，以电源模块CPU数字量输入输出模块为对象，以模拟量输入输出模块等为协调，集中制PLC或控制器之上，通过控制电缆电力用，来对现场信号进行接收，并向终端设备进行输送。在此种方式下，设备得以改变或者系统得以拓展，布线方式的缺点就会随之暴露出来，比如柔性度低、成本高、工作量大等。对比而言，现场总线作为一种现代化的网络体系，核心在于控制器数字通讯和工厂测量，作为一种控制器或者操作终端，其具有独特性，传统条件下以ON/OFF、模拟信号以及接点信号等作为控制器、操作终端和传感器的主体配线，随着数字化水平的提升，通讯方式发生一定变化，时间分割得以实现，并表现出多重化和多点化的特征，性能更高，可靠性更强，配线共享目标得以顺利实现。就分布式控制来看，其总线为支持，能够有序连接现场设备和PLC、I/O模块，将输入模块与输出模块向现场检测器与执行器转化。