論電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用

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摘要：在社會(huì)的發(fā)展中，人們的物質(zhì)生活水平已經(jīng)取得了有效的提高，社會(huì)對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)注程度也相應(yīng)地有所提高。為了能夠滿足國(guó)家方面的能源發(fā)展需求以及節(jié)能減排需求，本文分析了目前電氣工程自動(dòng)化發(fā)展中的具體情況，并結(jié)合實(shí)際介紹了電氣工程自動(dòng)化中存在的問(wèn)題，基于節(jié)能減排的要求，提高電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用水平，希望能夠?yàn)樯鐣?huì)的發(fā)展做出一定的努力。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電氣自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)

目前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)使能源的使用量更大，但是，同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題。針對(duì)能源短缺的現(xiàn)象，需要重視電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)，滿足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略。這就要求相關(guān)方面的設(shè)計(jì)人員能夠重視節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效的維護(hù)，并達(dá)到節(jié)能的客觀要求。

1電氣工程自動(dòng)化的相關(guān)含義

電氣工程是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中產(chǎn)生的重要學(xué)科，電氣工程的水平會(huì)表示一個(gè)國(guó)家的科學(xué)進(jìn)步程度。電氣工程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)通常應(yīng)用比較廣泛，會(huì)在人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷娑加兴w現(xiàn)，因此，其重要價(jià)值不言而喻。在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，電氣工程實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的發(fā)展，也形成了一個(gè)相對(duì)更加完善的體系，使自動(dòng)化體現(xiàn)出更加人性化的特點(diǎn)，也為我國(guó)的社會(huì)建設(shè)提供了更加豐富的經(jīng)濟(jì)效益。在電氣工程自動(dòng)化方面，未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，即一次設(shè)備的智能化方向、一次設(shè)備在線監(jiān)控方向以及電力互感器方向。其中一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方向主要是由多個(gè)微處理核心的控制采集器，來(lái)分散地對(duì)不同部分的工藝流程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和中央控制器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)控的一種系統(tǒng)。在電氣工程體系中的具體應(yīng)用主要是采取數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)復(fù)雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的區(qū)域管理，并通過(guò)相關(guān)的單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的引擎，提高電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。智能控制體系在其發(fā)展過(guò)程中，同時(shí)具備電子學(xué)、信息學(xué)以及自動(dòng)化控制學(xué)等方面的內(nèi)容，具有交叉學(xué)科的綜合性特征。

2電氣工程自動(dòng)化的具體情況

電氣工程自動(dòng)化在具體的應(yīng)用過(guò)程中具有較高的工作效率，能夠幫助產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，確保工作的可靠性和整體環(huán)境都能夠滿足社會(huì)的客觀要求。電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更高地位的重要基礎(chǔ)。但是，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)電氣自動(dòng)化的要求已經(jīng)更高，因此仍然存在一些落后和不足之處有待改進(jìn)。

2.1電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的集成水平相對(duì)來(lái)說(shuō)仍然不夠高。電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的集成性體現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的重要性，但是實(shí)際上，我國(guó)一些電氣自動(dòng)化仍然水平比較低，自動(dòng)化的功能在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，方式比較單一，信息也存在缺陷，難以充分地發(fā)揮出電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要效果。

（2）電氣自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一。電氣自動(dòng)化發(fā)展的具體方向必然是要更加高效以及快速，但是，實(shí)際上企業(yè)由于自身網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的差異性，會(huì)依靠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)受到影響。除此之外，不同的企業(yè)在軟硬件產(chǎn)品交換時(shí)，由于程序接口方面體現(xiàn)出的差異性，會(huì)導(dǎo)致其整體數(shù)據(jù)以及信息的傳輸和交流都受到影響，難以體現(xiàn)出電氣工程機(jī)器自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用效果。

（3）電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在使用中存在太大的主觀限制因素。實(shí)際上，不同的企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，都會(huì)存在技術(shù)人員對(duì)思想理論的掌握程度有所差異，依據(jù)技術(shù)人員的主觀意識(shí)進(jìn)行分配。存在的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的差異性，導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)程序中的成本增加，影響了整體系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用和負(fù)擔(dān)。

2.2電氣工程自動(dòng)化的改進(jìn)方向

（1）電氣工程自動(dòng)化的科技化主要就是要讓電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用中更加體現(xiàn)出實(shí)用性的特點(diǎn)，使用一些新興的材料以及一些新型的產(chǎn)品，基于自主創(chuàng)新的思想，體現(xiàn)出節(jié)能設(shè)計(jì)的要求來(lái)推廣，并應(yīng)用節(jié)能性的新技術(shù)和方法，從而體現(xiàn)出新型材料更高的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)結(jié)合現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，進(jìn)一步研發(fā)出更高科技的電氣工程自動(dòng)化產(chǎn)品。

（2）電氣工程自動(dòng)化的信息化能夠使信息技術(shù)的地位更加明顯，針對(duì)電力設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)行過(guò)程中普遍存在的計(jì)算機(jī)優(yōu)化和仿真技術(shù)，對(duì)人工智能進(jìn)行分析。電氣工程中廣泛存在的各種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)都能體現(xiàn)出信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化過(guò)程中的重要地位。

（3）電氣工程自動(dòng)化的開(kāi)放化就是要求和外界建立一個(gè)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和交換的重要措施，也是現(xiàn)代社會(huì)中實(shí)現(xiàn)有效管理決策、設(shè)計(jì)、制造的關(guān)鍵部分。通過(guò)電氣工程自動(dòng)化的開(kāi)放性，要求能夠廣泛應(yīng)用電力系統(tǒng)中的不同元件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的管理、調(diào)節(jié)和控制，是整個(gè)電力系統(tǒng)信息管理中的核心部分。

3電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1選擇更加適配的變壓器

電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用到的變壓器可能會(huì)由于銅損、線損、負(fù)載損耗等多方面的影響而產(chǎn)生電能的浪費(fèi)現(xiàn)象，但是，變壓器在供配電系統(tǒng)中的運(yùn)用又體現(xiàn)出廣泛性，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著重要的價(jià)值，因此要重視變壓器的合理選擇。在選擇適配的變壓器時(shí)，要重視變壓器自身的能耗降低，通過(guò)選擇單項(xiàng)自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備使具體的電流情況保持平衡性，還要選擇自身節(jié)能性能更良好的變壓器，有效地減少在變壓器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的功率損耗。

3.2降低電能的損耗

在電能的傳送過(guò)程中，由于導(dǎo)線中電阻的存在，會(huì)產(chǎn)生一定的功率損耗。但是，整個(gè)電路中的電流流量是恒定的，要減少電能損耗在傳輸過(guò)程中的浪費(fèi)問(wèn)題，需要盡量減少導(dǎo)線的電阻。具體來(lái)說(shuō)，要控制導(dǎo)線的電阻，首先，需要合理地對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行布局，防止導(dǎo)線回頭或繞彎，盡量減少導(dǎo)線長(zhǎng)度；其次，要選擇電阻率相對(duì)來(lái)說(shuō)更小的材料；最后，還要選擇橫截面積更大的導(dǎo)線，達(dá)到降低導(dǎo)線電阻的目的。

3.3使用有源濾波器

在具體的操作過(guò)程中很可能會(huì)產(chǎn)生失誤，因此，要消除諧波來(lái)防止誤操作問(wèn)題的產(chǎn)生。通常來(lái)說(shuō)，最有效的方式就是運(yùn)用濾波器來(lái)進(jìn)行，防止由于誤操作的產(chǎn)生而導(dǎo)致更多的電氣設(shè)備受到影響。

3.4利用無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

整體供配電系統(tǒng)中通常是由升降壓變壓器、輸配電線路以及變配電變壓器等多個(gè)部位所形成的，在整個(gè)電力系統(tǒng)中輸送為系統(tǒng)終端的客戶提供電力資源，在這個(gè)過(guò)程中，必然會(huì)存在能量的浪費(fèi)現(xiàn)象，無(wú)功功率在浪費(fèi)中占據(jù)極大的比重，會(huì)導(dǎo)致電路中的電壓降低，也影響電網(wǎng)的運(yùn)行效果和輸送的質(zhì)量。無(wú)功功率的具體體現(xiàn)是功率因數(shù)的降低，會(huì)導(dǎo)致用電用戶的成本增加。在實(shí)際操作過(guò)程中，可以選擇合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的利用來(lái)增加功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)功率的平衡，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保輸送電能的質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的客觀要求，并為相關(guān)方面提供更加良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)的整體運(yùn)作過(guò)程中，要求能夠結(jié)合實(shí)際情況為電氣系統(tǒng)中的用電設(shè)備提供電力能源。因此，在配電設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)當(dāng)將電力系統(tǒng)的適用性進(jìn)行考慮，也就是說(shuō)，對(duì)電氣設(shè)備的有效控制做出保障，使其滿足電氣設(shè)備對(duì)用電設(shè)備和負(fù)荷容量等方面的客觀要求。在整個(gè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求滿足電氣設(shè)備和相關(guān)用電設(shè)備的要求，同時(shí)，還要確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中具有極高的穩(wěn)定性和可靠性，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮到安全性的內(nèi)容，確保電氣系統(tǒng)的絕緣性。

4結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化的發(fā)展水平越來(lái)越高，與此同時(shí)，也存在嚴(yán)重的問(wèn)題需要解決。實(shí)際上，目前我國(guó)在電氣工程自動(dòng)化方面的發(fā)展空間仍然比較大，尤其是在節(jié)能設(shè)計(jì)方面，因此在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中需要充分重視能源的節(jié)約，有效地降低能耗，并通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)使電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中產(chǎn)生的浪費(fèi)降到最低，提高我國(guó)電氣工程的自動(dòng)化水平，體現(xiàn)出節(jié)能設(shè)計(jì)的重要價(jià)值。

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作者：李文雅 單位：遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司