電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)

張晉宜　刁榮余

摘要：電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)本質(zhì)是研究電磁現(xiàn)象以及電磁規(guī)律，并將電磁規(guī)律加以應(yīng)用的一門學(xué)科，是以電工科學(xué)理論以及方法為基礎(chǔ)而形成的一門技術(shù)。電氣工程及其自動(dòng)化主要應(yīng)用的技術(shù)手段是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及電子技術(shù)，其應(yīng)用目標(biāo)就是減少人們的勞動(dòng)量，提升工作的整體效率與質(zhì)量，基于此，本文闡述了電氣工程及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀問題，對電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)原則及其節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動(dòng)化;現(xiàn)狀問題;節(jié)能設(shè)計(jì);原則;要點(diǎn)

電氣工程及其自動(dòng)化的合理應(yīng)用有效提高了企業(yè)工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，減少了在電氣自動(dòng)化運(yùn)行過程中對人力資源的浪費(fèi)，一定程度上減少了企業(yè)運(yùn)行成本。因此為了充分發(fā)揮其作用，以下就電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討分析。

一、電氣工程及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀問題分析

1、功能較少

目前電氣工程及其自動(dòng)化在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，可以極大提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。但是電氣工程及其自動(dòng)化仍存在功能單一問題，只能對結(jié)構(gòu)較為簡單的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，對于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的，則需要其它設(shè)備的協(xié)調(diào)才可以完成，這給電氣工程及其自動(dòng)化的推廣帶來一定負(fù)面影響。同時(shí)電氣工程及其自動(dòng)化無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的溝通，導(dǎo)致各工序之間銜接不暢，影響企業(yè)的整體效益。

2、 耗能較大

電氣工程及其自動(dòng)化研發(fā)過程中，過于重視提升設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而對電氣設(shè)備能源消耗不夠重視，導(dǎo)致電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中耗能較大。首先，企業(yè)過于重視經(jīng)濟(jì)效益的提升，技術(shù)研發(fā)目標(biāo)是提升電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率;其次，電氣設(shè)備應(yīng)用過程中，操作人員對電氣工程及其自動(dòng)化的認(rèn)知不清，也會(huì)造成電氣設(shè)備耗能的增加。

3、 信息化水平較低

由于各種因素的影響，電氣工程及其自動(dòng)化的信息化水平參差不齊，導(dǎo)致電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備之間的信息傳遞效率低下，各設(shè)備之間無法達(dá)成高效的協(xié)作，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，還造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率整體下滑。

二、電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

1、安全性原則

電氣工程及其自動(dòng)化的普遍使用，要求電氣設(shè)備必須具備一定的安全性能，從而保障節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，不會(huì)對電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備的整體性造成影響。

2、 環(huán)保性原則

民眾節(jié)能環(huán)保意思的增強(qiáng)，要求技術(shù)研發(fā)人員重點(diǎn)關(guān)注電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備的環(huán)保性能，除了降低電氣工程及其自動(dòng)化的能源消耗之外，降低對環(huán)境的破壞。

3、 先進(jìn)性原則

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，帶來節(jié)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新，技術(shù)研發(fā)人員，應(yīng)加強(qiáng)對新技術(shù)、新理念的應(yīng)用，從而不斷提升電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備的節(jié)能效果。

三、電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

1、合理選擇變壓器

電氣工程及其自動(dòng)化作為變壓器供電系統(tǒng)的重要組成部分，其節(jié)能設(shè)計(jì)要求，首先需要合理選擇變壓器。變壓器的不同材質(zhì)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生不同程度的損耗，例如：變壓器的內(nèi)部材料如果采用銅材料，在工作過程中電流通過變壓器造成的損耗，將會(huì)大大低于使用鐵材料的變壓器損耗。因此，在變壓器的選擇中，要盡可能選擇銅材料變壓器。當(dāng)然對于變壓器的選擇不能僅僅依靠材料組成，還需要根據(jù)工程的實(shí)際需求以及節(jié)能目標(biāo)進(jìn)行選擇：首先，變壓器需要具有節(jié)能功能，有節(jié)能功能的變壓器在設(shè)計(jì)的過程中，就克服了多種因素的影響，可以實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果。而沒有節(jié)能功能的變壓器在設(shè)計(jì)的過程中，往往不考慮能耗因素，多方面的能耗因素將會(huì)造成變壓器能耗的上升，達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能需求。其次，通過降低變壓器的能耗達(dá)到節(jié)能的效果，具體操作為，通過控制變壓器的電力，保證變壓器電流的平衡，以避免電流不平衡造成變壓器損耗，通過降低變壓器的損耗，達(dá)到提升變壓器節(jié)能效果的目的。

2、 科學(xué)布置線路

電能傳輸憑借的是導(dǎo)線，而導(dǎo)線具備一定的電阻，這就要求電能的傳輸過程需要較大的功率，才能實(shí)現(xiàn)電能的穩(wěn)定傳輸。因此，研發(fā)人員應(yīng)充分考慮到導(dǎo)線電阻對電能的影響。首先，應(yīng)對供電線路的材質(zhì)進(jìn)行選擇，盡量選擇電阻較小的線路材質(zhì)，從而提升電能的傳輸效果;其次，對線路的長度進(jìn)行合理的控制，盡量避免線路過長造成的電能損耗，最后，盡量縮短變壓器與負(fù)荷之間的距離，從而減小電阻，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

3、 嚴(yán)格電阻選擇

電氣工程及其自動(dòng)化運(yùn)行過程中，造成能源浪費(fèi)的最主要原因在于電能傳輸中，受電阻的影響，產(chǎn)生大量的傳輸能耗。在電能的傳輸中，輸電線路本身具有一定的阻力，阻力會(huì)造成能量損失。為了減小電阻在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中引起的損耗，應(yīng)注意電阻的選擇，電阻當(dāng)中影響能源消耗大小的因素主要有兩點(diǎn)，即阻線橫截面積和長度，因此，在電氣工程及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)傳輸線路的橫截面積與長度，或進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在傳輸線路的設(shè)計(jì)中，可以通過縮短線路的長度來減小電阻，具體設(shè)計(jì)方法如下：在線路設(shè)計(jì)中，要盡可能避免曲線設(shè)計(jì)，采用直線設(shè)計(jì)，從而縮短線路長度。此外，還可以通過線的橫截面面積減少來降低線路電阻，具體設(shè)計(jì)方法如下：在線路設(shè)計(jì)時(shí)，需要盡量增加線路整體的橫截面積，隨著橫截面積的提高，線路對電能產(chǎn)生的電阻也會(huì)相應(yīng)的降低。

4、 優(yōu)化配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)是支持電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，只有保證配電系統(tǒng)的科學(xué)、合理，才可以實(shí)現(xiàn)電氣工程的整體節(jié)能目的。技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)加強(qiáng)對配電系統(tǒng)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，從而在節(jié)能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出更為科學(xué)的配電系統(tǒng)，對傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。配電系統(tǒng)應(yīng)與電氣工程保持高度的統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)與電氣工程的無縫銜接，保證電能的高效利用。并且配電系統(tǒng)的優(yōu)化是電氣工程及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的有效體現(xiàn)。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，眾多電氣設(shè)備投入使用，特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，促進(jìn)了電氣工程及其自動(dòng)化進(jìn)步，其能夠有效解決人工作業(yè)帶來的成本高、安全系數(shù)低、能耗高等問題，因此對電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析具有重要意義。

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（作者單位：沈陽斯沃電器有限公司1

沈陽第四橡膠（廠）有限公司2）