淺談電氣工程自動(dòng)化信息技術(shù)及其節(jié)能設(shè)計(jì)

張玉果+++陳蘭澤+++崔曉靜

摘 要：隨著電氣工程自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電氣工程在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。其中節(jié)能設(shè)計(jì)成為近幾年來(lái)各大企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，因此文章就以對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)信息技術(shù)為基礎(chǔ)，討論節(jié)能設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，并且提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)專(zhuān)業(yè)提供可以參考的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化信息；節(jié)能；設(shè)計(jì)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)也在不斷的發(fā)展。雖然我國(guó)電氣自動(dòng)化程度不斷提高，但是相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該冷靜面對(duì)一個(gè)問(wèn)題，那就是能源消耗問(wèn)題，而要想切實(shí)解決這個(gè)問(wèn)題，電氣工程自動(dòng)化與信息技術(shù)中關(guān)于節(jié)能設(shè)計(jì)的研究工作就顯得尤為重要。

1 電氣工程自動(dòng)化信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 工程的自動(dòng)化功能較為缺乏

電氣工程自動(dòng)化和信息技術(shù)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中，起著非常重要的作用，特別是對(duì)生產(chǎn)的效率以及經(jīng)濟(jì)效益的提高尤為顯著。然而，從電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展情況來(lái)看，其功能性較為單一，在實(shí)際生產(chǎn)中，電氣工程自動(dòng)化設(shè)備只能完成一個(gè)或兩個(gè)任務(wù)，如果是難度較高的工作，就需要不同的設(shè)備進(jìn)行配合。并且電氣自動(dòng)化設(shè)備與其他設(shè)備之間的信息交流較少，還未實(shí)現(xiàn)通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備的信息傳遞，這一問(wèn)題的存在影響了電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

1.2 電氣工程自動(dòng)化耗能大

在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中，由于節(jié)能技術(shù)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)研究人員發(fā)展電氣自動(dòng)化技術(shù)的目標(biāo)主要在于滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展的需求，這就會(huì)導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)技術(shù)的發(fā)展只以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，而不重視該技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)。這一情況的存在，造成我國(guó)電氣工程自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。

1.3 電氣工程自動(dòng)化的信息化建設(shè)較為落后

在電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，其發(fā)展始終朝著更加智能化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。目前，在電氣工程和自動(dòng)化的過(guò)程中發(fā)展，各企業(yè)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同企業(yè)采用不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)從而形成不同的設(shè)計(jì)框架，這一不同點(diǎn)導(dǎo)致了企業(yè)電氣工程自動(dòng)化無(wú)法很好地適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，影響了電氣工程自動(dòng)化的信息化建設(shè)，同時(shí)造成了電氣工程自動(dòng)化設(shè)備相互獨(dú)立的情況產(chǎn)生，無(wú)法形成一個(gè)系統(tǒng)的、智能的整體。

從電氣工程自動(dòng)化的使用主體角度上來(lái)講，使用主體的需求存在差異，一個(gè)企業(yè)無(wú)法提供一整套電氣工程自動(dòng)化設(shè)備，使用主體需要在不同廠商之間采購(gòu)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備。在使用設(shè)備的過(guò)程中，由于不同廠家的設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)不同，設(shè)備與設(shè)備之間的接口不能有效的進(jìn)行匹配，這一情況的存在，會(huì)阻礙設(shè)備之間信息的傳遞和交換，影響電氣工程及其自動(dòng)化信息化節(jié)能工作的開(kāi)展。

2 提升電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的對(duì)策

通過(guò)上述分析討論，對(duì)于當(dāng)前我國(guó)電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀有了比較清晰的了解，對(duì)于存在的問(wèn)題做了簡(jiǎn)要的分析，那么接下來(lái)作者就談一下自己對(duì)提升電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)的思考與建議。

2.1 變壓器的選擇

作為變壓器供電系統(tǒng)的重要組成部分，電氣工程自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)，首先需要注意變壓器的選擇。變壓器的不同材質(zhì)在工作過(guò)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(guò)程中電流通過(guò)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(duì)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(guò)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(méi)有節(jié)能功能的變壓器在設(shè)計(jì)的過(guò)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(guò)降低變壓器的能耗達(dá)到節(jié)能的效果，具體操作為，通過(guò)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(guò)降低變壓器的損耗，達(dá)到提升變壓器節(jié)能效果的目的。

2.2 提高電氣工程自動(dòng)化的使用效率

在使用電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，需要提高它的工作效率，從而達(dá)到降低了電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本的目的，這也是變向提高單位能耗的利用率，達(dá)到電氣工程自動(dòng)化節(jié)能工作的目的。在降低電氣工程自動(dòng)化能耗的同時(shí)，可以使電氣工程自動(dòng)化得到無(wú)功功率。在無(wú)功功率的狀態(tài)下，電氣工程自動(dòng)化的負(fù)荷可以達(dá)到平衡狀態(tài)，使得電能傳輸?shù)男实靡蕴岣撸越档碗姎夤こ套詣?dòng)化的損耗。要降低電氣工程自動(dòng)化的使用效率，在自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)其負(fù)荷數(shù)值進(jìn)行考慮。并根據(jù)電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)負(fù)荷數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過(guò)負(fù)荷數(shù)值的調(diào)整，以保證電氣工程自動(dòng)化達(dá)到平衡狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)能效果。

2.3 電阻的選擇

在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)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(xiàn)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(guò)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(xiàn)橫截面積和長(zhǎng)度，因此，在電氣工程及其自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)傳輸線(xiàn)路的橫截面積與長(zhǎng)度，或進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在傳輸線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)縮短線(xiàn)路的長(zhǎng)度來(lái)減小電阻，具體設(shè)計(jì)方法如下：在線(xiàn)路設(shè)計(jì)中，要盡可能避免曲線(xiàn)設(shè)計(jì)，采用直線(xiàn)設(shè)計(jì)，從而縮短線(xiàn)路長(zhǎng)度。此外，還可以通過(guò)線(xiàn)的橫截面面積減少來(lái)降低線(xiàn)路電阻，具體設(shè)計(jì)方法如下：在線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，需要盡量增加線(xiàn)路整體的橫截面積，隨著橫截面積的提高，線(xiàn)路對(duì)電能產(chǎn)生的電阻也會(huì)相應(yīng)的降低。

2.4 配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在電氣工程自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要重視配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。配送系統(tǒng)的優(yōu)化過(guò)程，要結(jié)合電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際情況，對(duì)配電系統(tǒng)做相應(yīng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化的合理配合，從而提升電氣自動(dòng)化整體的協(xié)調(diào)性，提高其運(yùn)行效率。在電氣自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都需要進(jìn)行嚴(yán)格控制和管理，使電氣自動(dòng)化更加系統(tǒng)化，保證電氣自動(dòng)化的協(xié)調(diào)運(yùn)行。在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行中，需要保證充足的配電系統(tǒng)。配電系統(tǒng)保證電氣自動(dòng)化電力供應(yīng)的重要部分，在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)揮著不可代替的作用，因此，要實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的節(jié)能目的，就需要選擇合適的配送系統(tǒng)，選擇穩(wěn)定、高效的通訊導(dǎo)線(xiàn)，以確保電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從根本上減少電力流失帶來(lái)的能源浪費(fèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)能源問(wèn)題日益突出，節(jié)能成為各領(lǐng)域關(guān)注的重要問(wèn)題。在電氣工程自動(dòng)化中，要想達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，要從變壓器的選擇、信息技術(shù)與有源濾波器的應(yīng)用多個(gè)方面入手，切實(shí)降低能耗，從而提高電氣工程自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性。

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作者簡(jiǎn)介：張玉果（1987-），男，籍貫：河南省南陽(yáng)市，學(xué)歷：本科，助理工程師，研究方向：電氣信息技術(shù)。