電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析

王森

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，離不開科技發(fā)展的巨大支持，電氣工程及其自動(dòng)化則是其中作用最為顯著的技術(shù)之一，對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)都有不可或缺的影響。而在現(xiàn)代城鎮(zhèn)電網(wǎng)中所投入的電力設(shè)備越來(lái)越多。但電力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，從而對(duì)城市的電網(wǎng)進(jìn)行破壞，影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此必須不斷加強(qiáng)配電裝置設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝工作，穩(wěn)定電力系統(tǒng)。在這種情況下，我國(guó)政府各級(jí)部門和企業(yè)必須做好節(jié)能建設(shè)工作。為此，文章對(duì)如何在電氣自動(dòng)化工程中做好節(jié)能設(shè)計(jì)工作、降低電氣工程運(yùn)行過(guò)程中的能耗展開了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化工程;節(jié)能設(shè)計(jì);節(jié)能技術(shù)

引言

電氣自動(dòng)化是隨著科學(xué)技術(shù)水平逐步提升而衍生出的新型技術(shù)，其在提高電氣工程效率方面具有顯著的應(yīng)用效果，不僅大大減少人力、物力的投入，而且能夠創(chuàng)造更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本文將主要圍繞電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)展開探討。

1電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研究必要性

當(dāng)下，人們的生活完全離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)上各領(lǐng)域都得到了普遍應(yīng)用。因此，研究電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)就變得尤為重要，電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)可以減少能源的浪費(fèi)，也可以避免供電和輸電系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象出現(xiàn)，最終為人們提供良好的生活環(huán)境。而對(duì)于各個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，節(jié)能設(shè)計(jì)可以使電氣設(shè)備更加安全可靠地運(yùn)作，提高了工作效率，降低了能耗，從而讓企業(yè)可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)是利國(guó)利民的大事，同時(shí)也與我國(guó)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念相吻合。

2電氣工程發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，以建筑工程為代表的各類基建工程正如火如荼推進(jìn)，我國(guó)綜合國(guó)力逐步提升，促使電氣自動(dòng)化領(lǐng)域朝著更高層次發(fā)展，節(jié)能技術(shù)逐步融入至電氣工程中?；仡檪鹘y(tǒng)電氣行業(yè)狀況，管理混亂的問(wèn)題依然普遍存在，電氣工程運(yùn)行全過(guò)程中的安全隱患較多，豐富的能源也未得到高效的利用，技術(shù)人員的專業(yè)水平不足，以致難以在設(shè)計(jì)階段對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行回避。而在大型項(xiàng)目快速發(fā)展的趨勢(shì)下，行業(yè)逐步提出了全新的需求，促使電氣工程在既有技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)突破，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合電氣工程節(jié)能技術(shù)，提高設(shè)計(jì)方案的整體水平。如今，技術(shù)人員可依托于BIM模型對(duì)電氣工程的設(shè)計(jì)方案做出更加科學(xué)的評(píng)價(jià)，將各方面的信息包括但不限于所需費(fèi)用、突出的技術(shù)難點(diǎn)等通過(guò)模型直觀呈現(xiàn)出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)更可靠、更高效的綜合分析與進(jìn)一步優(yōu)化。傳統(tǒng)層面的電氣工程在設(shè)計(jì)思路上具有明顯的局限性，各專業(yè)人員單獨(dú)工作，缺乏技術(shù)交流與探討的情況普遍存在，因此，往往難以顧及對(duì)新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，與節(jié)能技術(shù)相關(guān)的新技術(shù)、新材料應(yīng)用則更少。而隨著電氣工程設(shè)計(jì)工具的發(fā)展與進(jìn)步，技術(shù)人員可以充分發(fā)揮出BIM建模的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的漏洞并修改完善，在顯著提高工作效率的同時(shí)編制出更為科學(xué)可行的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了多人員、多部門、跨專業(yè)的電氣工程協(xié)作設(shè)計(jì)，通過(guò)技術(shù)人員高效溝通、協(xié)調(diào)與驗(yàn)證，共同突破技術(shù)難點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，推動(dòng)新技術(shù)、新材料的有效應(yīng)用。

3電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則

3.1安全性原則。要實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平穩(wěn)高效地運(yùn)行，就必須從配件設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，做好配件設(shè)計(jì)方面的工作。在配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要結(jié)合電氣設(shè)備的負(fù)荷容量，以電氣設(shè)備安全運(yùn)行為基礎(chǔ)，開展線路以及其他方面的安全設(shè)計(jì)工作，從而提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，還要做好細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)工作，尤其是配電系統(tǒng)中的防雷設(shè)計(jì)、防靜電設(shè)計(jì)等，嚴(yán)格遵循我國(guó)在這方面的技術(shù)安全條例，對(duì)電能進(jìn)行科學(xué)的利用。

3.2持續(xù)性發(fā)展原則。電氣工程行業(yè)的發(fā)展應(yīng)具有持續(xù)性，在電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)中必須充分關(guān)注各類資源能源的狀態(tài)，切實(shí)提高其利用效率，以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。對(duì)此，節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮高能耗的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主動(dòng)采取節(jié)能降耗措施。

4電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1變壓器系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。變壓器是電氣系統(tǒng)的主要組成部分，是電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。因此，電氣自動(dòng)化工程的變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮節(jié)能施工是否會(huì)影響變壓器的安全運(yùn)行和可靠性。在選擇變壓器設(shè)備時(shí)，應(yīng)以低能耗的高效變壓器選擇對(duì)照點(diǎn)，充分考慮電氣系統(tǒng)變壓器設(shè)備設(shè)置的臺(tái)數(shù)、容量等因素，保證選擇的電氣系統(tǒng)變壓器設(shè)備，其負(fù)荷率數(shù)值維持在最佳的狀態(tài)。當(dāng)變壓器的容量、負(fù)荷率均在規(guī)定的理想狀態(tài)時(shí)，可適當(dāng)減少變壓器的數(shù)量，以達(dá)到降低電能能耗的節(jié)能設(shè)計(jì)目的。可根據(jù)電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際使用情況設(shè)計(jì)專用變壓器、單獨(dú)電壓器。在季節(jié)性時(shí)變壓器受到的負(fù)荷沖擊較大，可以通過(guò)專用變壓器的設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié)，協(xié)調(diào)季節(jié)變化帶來(lái)的用電沖擊。

4.2降低線損。電能在線路傳輸途中容易受到電阻、傳輸距離等因素的影響，從而出現(xiàn)不同程度的損耗，造成不必要的浪費(fèi)。因此，電氣工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好降低線損的相關(guān)工作。電阻的大小與線路的長(zhǎng)度、導(dǎo)線的截面積具有關(guān)聯(lián)性，隨著線路長(zhǎng)度的增加，電阻隨之加大;而隨著導(dǎo)線截面積的增大，電阻隨之減小。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，可以通過(guò)縮短傳輸線路長(zhǎng)度，適當(dāng)選用大截面導(dǎo)線等方式達(dá)到減小電阻的效果，從而降低電能損耗量。

4.3加強(qiáng)有源濾波器的利用。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于設(shè)備自身容易產(chǎn)生諧波，不利于電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)這種情況，可以加強(qiáng)有源濾波器方面的應(yīng)用，減少諧波的干擾。這主要是因?yàn)橛性礊V波器可以從根本上消除諧波的波紋，不僅可以提高電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少故障的發(fā)生，還能夠進(jìn)一步節(jié)約能源。

4.4設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償。電氣系統(tǒng)的內(nèi)部組成較為復(fù)雜，部分電氣設(shè)備產(chǎn)生無(wú)功功率，隨之出現(xiàn)電能浪費(fèi)的情況，此時(shí)電壓失衡，電能的利用效率大打折扣。對(duì)于各類存在無(wú)功功率的電氣設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注重補(bǔ)償措施的應(yīng)用，以保證功率維持在平衡的狀態(tài)，減少不必要的能耗。節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，可對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，具體應(yīng)考慮到此類電氣設(shè)備在自然功率、電壓負(fù)荷等方面的情況，采取科學(xué)的補(bǔ)償方案。對(duì)于無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案，需要合理調(diào)整補(bǔ)償容量，以免在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)無(wú)功倒送的情況。此外，還可合理應(yīng)用有源濾波器，在該裝置的支持下能夠達(dá)到調(diào)節(jié)效率高、靈活性強(qiáng)等多重效果，運(yùn)行期間無(wú)諧振現(xiàn)象，是補(bǔ)償無(wú)功功率時(shí)較為可行的一種方式。

5結(jié)束語(yǔ)

綠色節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)電氣行業(yè)、人類未來(lái)發(fā)展建設(shè)較為重要，可有效保護(hù)我國(guó)的資源，提升電氣工程資源利用率，順應(yīng)當(dāng)下時(shí)代發(fā)展需求，為此電氣工程的發(fā)展應(yīng)兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙重要求。節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循多重原則，根據(jù)電氣設(shè)備的特點(diǎn)選擇行之有效的設(shè)計(jì)方案，提高電氣工程的節(jié)能水平，以創(chuàng)造更顯著的應(yīng)用成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]倪昊文.節(jié)能設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化工程中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（3）：141-142.

[2]李永男，高任，金松林.電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)探究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（20）：110-111.

[3]王鵬飛.電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（1）：39-40