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摘要:在城市化和工业化建设步伐逐渐加快的背景下,环境污染问题、资源短缺问题已成为阻碍经济发展的关键因素,电能消耗在整个社会能源消耗中占据着较大一部分,因此,为缓解能源消耗压力,应合理解决电能消耗问题。相关企业应加大对节能设计的重视程度,科学地融入电气自动化工程中,重视应用节能型电气设备,确保电力系统的节能性和环保性。
关键词:电气工程;自动化;节能设计
一、电气工程及电气工程自动化的概述
1.1电气工程
电气工程简称EE,在科技的不断发展过程中,电气工程作为科技领域当中的核心内容,普遍的应用在了各行各业当中,并且推动了电子信息技术的不断发展和进步,为人们的生活带了极大的便利,另外,电气工程也是一门重要的专业课程,但是在各大院校中有着不同的叫法,除了电气工程之外,还有电气工程与计算机科学、电气工程和信息科学等,从这样的名称中可以看出,电气工程与计算机信息之间存在着较大的关系,在社会科技的不断发展下,电气工程不再局限于传统的创造生产电子与电子系统的有关学科总和的定义当中,而是拥有了更为宽泛的定义。
1.2电气工程自动化
一般情况下,电气工程的自动化可以看成是一次设备的智能化、实现一次设备的在线监控等技术的发展。在世界范围内,电气工程在现代科学领域中占据着重要的地位,在这样的情况下,电气工程的自动化也就成为了各个国家发展过程中的重要内容,电气工程自动化涉及到多个方面的内容,其中不仅包括电力学、还包括信息技术和计算机技术等,在这样看来,电气工程自动具有极高的应用价值,在科技的不断进步当中,电气系统逐渐复杂,电气工程自动化的设计也逐渐人性化和个性化,推动了社会经济的快速发展。在目前的电气工程自动化当中,为了提高其中信息传递的速度,一般采用光纤作为信息传播的载体,使用连接电缆的设备数量逐渐减少,在这样的情况下,不仅减少了铺设电缆的成本,同时实现了信息的交叉传播;另外是电气工程的智能化,在电气工程自动化的设计当中,其中的相关设备能够实现在线监测,并且向着电力光互式的方向进行发展,在信息技术的应用当中,这些设备不仅能够实现在线监测,同时还能够实现对设备的只能控制,一般情况下,在线监控是由采集站构成的,经过核心元件的处理之后,能够实现全程的监控;另外在对信息进行收集处理的过程中,需要涉及到各种不同的环节,并且与控制中心进行直接的练习,以此来对相应的生产活动进行监控,在监控的范围内,监控设备能够利用计算机网络技术,有目的性的进行数据采集,并且根据所设置的参数,来对工作区域进行相应的控制,在这样的情况下,电气工程自动化系统的可靠性和稳定性就会得到保证。
二、电气自动化工程中的节能设计技术
2.1合理选择变压器
电气自动化主要依靠变压器来控制电压,其主要作用为控制电气自动化工程中的电流功率。所以变压器是自动化中的能量的当中的众多能源,要想有效节约能源、提高能源利用率,就要对变压器进行节能设计、合理选择。下面是变压器选择的几个着手点:
①变压器材料:变压器材料是构成变压器的主要组成成分,因此材料选择的好坏直接决定着变压器是否能达到节能的效果。事实证明,选择硅钢片、铜片和绝缘材料作为变压器的制作材料可以达到节能的效果。
②铜材料:铜材料是在变压器的制作和设计材料中被证实具有良好节能效果的重要材料之一。所以为了节省电力能源,在电路设计以及输电线的架构中,应当多采用铜质导线,这样可以减少电力能源的浪费,起到节约能源的效果。
③节能变压器:节能变压器的出现使得电气自动化工程的设计更加方便快捷,而且节约资源。因此在电气自动化工程设计中,应该优先选择节能变压器。市场中主要存在两种较为常见的节能变压器,即S10和S11型号,其兼具了普通变压器的电压、电流以及功率转换等作用和优点以及具有良好的节能设计。因此在选择变压器时应优先考虑节能变压器,并进行科学合理的应用,使其有效发挥节能功效。
④变压器配置:变压器的配置主要包括两个方面,关于变压器的配置目前主要从变压器的容量以及变压器的台数两方面入手考虑。在这里变压器的容量大小十分重要,过大过小都有可能造成能源的浪费,均不利于能源的利用率的提高。因此科学合理选择变压器的容量非常重要。
2.2降低电能传输损耗
电能传输损耗是电能在输送过程中由于电线电阻的存在所造成的一定程度的损耗。因此控制电能传输损耗是实现电气节能的重要环节之一。控制电能传输损耗,就要减小电线电阻,可从以下四个方面着手进行:一方面是电线的选择,选择电线传输电能性能较好、传输能力较强的电线;另一方面是合理设置电力传输线路,控制铺设电缆长度,一般直线的情况下更节约资源,而且长度越短越好;如果从尽量缩短路线的情况下考虑,变压器应当尽量设置在用电比较密集的地区,这样就可以尽量缩短路线了。最后输电线设备尽量使用质地比较粗的导线,以防止电力传送过程中的电力消耗。
2.3合理选用无功补偿设备
①根据参数进行选择。应在充分考虑电压的容量以及负荷等具体参数的前提下选择无功补偿设备。
②查看电网运行的情况。电网包括的内容十分广泛,但主要指电网中的补偿电路,以及电路的耗电情况等,在无功补偿的问题上主要是根据电路负载的大小来决定无功补偿的数据的。但是最科学的补偿方式就是动态补偿,它是一种智能化的设备,可以自行根据变压器工作的状态来决定功率补偿的大小,从而达到节约资源的目的。
③投切方式的选择。一般来讲,选择适应面广、调价平滑以及跟踪定位准确的模糊投切方式,可以使补偿效果达到最佳。因为这种投切方式区别于以往传统的方式,能够让我们实际需要的补偿效果得到实现。
④投切参数的选择确定。考虑实际条件情况的前提下,如果使用其他不合理的功率,就出现一些坏的情况,因此需要重视。
2.4合理选择电力电缆
电力电缆在电气工程中是不可或缺的重要组成部分,在电力系统运行中起到传输和连接的作用。在实际运用当中,电力电缆的选择主要是在遵循可通过电流强度、电流密度曲线以及电力电缆截面等原则下进行选择。目前市场上主要存在两种材料的电力电缆,即为铜材和铝材。一般加深考虑成本,铝材较为划算,但是考虑到安全和节能等方面,铜材能够达到安全、节能的效果。
2.5选择低能耗光源
根据实际应用需求,合理选择和配置不同能耗的光源。如在实际生活当中,厕所和楼梯中运用吸顶灯即可满足日常需求,而在工厂生产中,则应该选择金卤灯来照明。有时可以采取多种光源结合运用的方式来最大限度地降低能源损耗。
结语
电气工程的建设呈现出自动化和智能化的发展趋势,极大程度上方便人们生活的同时,也带来了严重的能源消耗问题,制约着行业的前进,并坚持绿色环保等原则,减少工程电气设备的电能消耗。为了能够实现我国社会的可持续性发展战略目标,必须要对电气自动化工程进行节能设计减排,促进社会的持续发展。
参考文献
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[2]孙玉梅,朱璐瑛,王家明.应用型人才培养专业技能标准的研究——以电气工程及其自动化专业为例[J].教育教学论坛,2016.
[3]欧阳天.电气工程及其自动化问题及措施探讨[J].科技创新与应用,2015.
作者简介:
马夏野(1984•9-),男,山西沁水人,国网晋城供电公司电力工程师,单位:国网晋城供电公司,研究方向:电气工程