電氣工程自動化與節(jié)能設(shè)計的研究

王雅捷

（國網(wǎng)博爾塔拉供電公司，新疆 博州 833400）

0 引 言

隨著社會的高速發(fā)展，對電力能源的要求變得更高。能源消耗和浪費逐年增加，我國正面臨著能源短缺的考驗。特別是在電氣工程自動化過程中，電能浪費現(xiàn)象尤為明顯。相關(guān)部門應(yīng)密切關(guān)注節(jié)能技術(shù)，加大節(jié)能技術(shù)的研究力度[1]，以保證電氣工程自動化的安全可靠運行，達(dá)到節(jié)能效果，提高能源利用效率。

1 電氣工程自動化概述

電氣工程是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中備受關(guān)注的課題。當(dāng)前，電氣工程自動化技術(shù)的先進(jìn)程度可反映國家的技術(shù)實力。它與各項學(xué)科相結(jié)合，且每門學(xué)科的理論知識都在持續(xù)滲透，在各行業(yè)均有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)日益豐富，逐漸呈現(xiàn)出系統(tǒng)化趨勢，處處體現(xiàn)著人性化的設(shè)計和應(yīng)用原則，極大地促進(jìn)經(jīng)濟建設(shè)進(jìn)程。電力系統(tǒng)主要通過光纖設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，光纜應(yīng)用廣泛，且用于電纜連接的設(shè)備越來越少，既節(jié)省了電纜材料，也降低了資金成本和能耗，符合節(jié)能的初衷[2]。當(dāng)前，電氣自動化可以充分反映設(shè)備智能化，實現(xiàn)從智能化、在線監(jiān)測到電光交互方向的在線監(jiān)測。該智能裝置具有智能控制功能，集電子信息技術(shù)于一體。其中，在線監(jiān)測由一個以核心部件為處理器的采集站組成，在整個控制過程中，信息數(shù)據(jù)的采集和操作需要經(jīng)過不同的環(huán)節(jié)，從控制中心直至網(wǎng)絡(luò)，皆需集中監(jiān)控生產(chǎn)過程。此外，依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，系統(tǒng)能夠有效收集數(shù)據(jù)和信息，在有效工程范圍內(nèi)實施針對性的管理，建立以站為考慮單元的發(fā)動機，提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率[3]。

2 電氣工程自動化與節(jié)能設(shè)計的必要性

作為一種新式技術(shù)，電氣工程自動化的出現(xiàn)與發(fā)展均與現(xiàn)實情況息息相關(guān)，在人們的日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。該技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效降低勞動力消耗，在保證質(zhì)量的前提下提升工作效率。當(dāng)前，在綠色生產(chǎn)理念的號召下，節(jié)能減排逐漸為人們所關(guān)注。在實際生活中，真正實現(xiàn)節(jié)能，必須保證生產(chǎn)技術(shù)的自動化，應(yīng)推動節(jié)能產(chǎn)業(yè)占領(lǐng)市場，促使整個市場生產(chǎn)現(xiàn)狀發(fā)生轉(zhuǎn)變。

3 電氣工程自動化與節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用分析

3.1 變壓器的挑選

在電氣工程自動化和節(jié)能設(shè)計過程中，變壓器的選擇主要應(yīng)該關(guān)注兩個方面，分別是器械的損耗和電流、電壓等的穩(wěn)定性。在選擇配電變壓器時，若容量過大，會出現(xiàn)“小馬力拉大車”現(xiàn)象，不僅增加設(shè)備投資，也導(dǎo)致變壓器長期處于空載狀態(tài)，增加無功損耗。而變壓器容量若過小，會導(dǎo)致變壓器長期過載，容易損壞，自耦變壓器和三相變壓器皆是如此。因此，正確選擇變壓器容量是降低損耗和節(jié)約能源的重要措施。

3.2 無功補償

無功率消耗對電線的破壞最為嚴(yán)重，不僅會影響電壓的穩(wěn)定性，也會影響正常的電力傳輸。最直接的表現(xiàn)是降低功耗，使用戶不得不增加一部分費用，同時也使經(jīng)濟效益受到壓縮[4]。為避免這一情況的出現(xiàn)，應(yīng)挑選合適的設(shè)備，從而穩(wěn)定電壓，保證供電質(zhì)量，實現(xiàn)節(jié)能，也為經(jīng)濟效益的提高提供助力。

3.3 減少電能消耗

由于輸電電源的載體是導(dǎo)體，其內(nèi)部含有電阻，在電能被傳輸時，會產(chǎn)生額外的功率損耗。為使能耗降到最低，有必要在節(jié)能設(shè)計過程中增添降低的阻力，形成行之有效的節(jié)能方式。具體實施時，應(yīng)優(yōu)先選擇合適的材料制作導(dǎo)線，力求降低電能損耗[5]。此外，條件允許時，可減少導(dǎo)線的曲線，縮短導(dǎo)線的長度，力求最大限度縮短供電距離，同時應(yīng)該選擇大截面導(dǎo)線，實現(xiàn)降低功率損耗的目的。

3.4 過濾器的應(yīng)用

過濾器地應(yīng)用會起到很好的節(jié)能作用。安裝有電源的過濾器可以有效地防止電氣運行中的誤操作，消除諧波的不利影響。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，與電場有關(guān)的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備越來越多，諧波產(chǎn)生的影響也越來越大，對電壓的穩(wěn)定性造成很大影響[6]。安裝過濾器可以有效地解決上述問題，降低誤差出現(xiàn)的頻率，提高系統(tǒng)效率，實現(xiàn)真正的節(jié)能發(fā)展。

4 電氣工程自動化與節(jié)能設(shè)計的發(fā)展前景

4.1 優(yōu)化配電

電力工程自動化能夠推動電力工程持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為社會提供充足的電源與動力。在設(shè)計過程中，相關(guān)人員需要優(yōu)化配電系統(tǒng)，不斷改進(jìn)存在的不足[7]。對配電系統(tǒng)的合理性優(yōu)化必須以電力設(shè)備的可靠性和負(fù)荷能力的規(guī)格于要求為依據(jù)，同時也要規(guī)范運行步驟。此外，在布置時應(yīng)選擇絕緣效果好的導(dǎo)體，且在布置過程中嚴(yán)格控制導(dǎo)線間距，制定可靠的雷電接地措施，以保證系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性。

4.2 節(jié)能設(shè)計

實現(xiàn)節(jié)能發(fā)展的目標(biāo)，電氣工程自動化的首要任務(wù)是做好節(jié)能設(shè)計工作，同時也要做好電氣設(shè)備的設(shè)計和安裝方案設(shè)計，為實現(xiàn)電力自動化的節(jié)能目標(biāo)奠定基礎(chǔ)[8]。

4.3 高效的運行狀態(tài)

為推動電氣工程自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在設(shè)計過程中應(yīng)選用節(jié)能性較強的設(shè)備，降低節(jié)能減排工作的壓力。同時，為有效提高節(jié)能效率，需要采取行之有效的解決方法減少電路損耗，實現(xiàn)均勻電荷，既保證安全運行，又能大大提高電氣設(shè)備的工作效率，實現(xiàn)更好的節(jié)能減排效果。

5 結(jié) 論

在設(shè)計電氣工程自動化與節(jié)能系統(tǒng)時，相關(guān)人員不僅需要引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，通過先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)減排，也需要密切關(guān)注電氣設(shè)備本身的安裝和在使用過程中出現(xiàn)的一系列問題。盡管現(xiàn)階段在電氣自動化與節(jié)能設(shè)計領(lǐng)域還沒有取得很大的突破，但只要采用合理的節(jié)能措施，積極降低能耗，防止環(huán)境污染，便可為人們創(chuàng)造一個和諧舒適的生活環(huán)境[9]。此外，我國正大力推動自主創(chuàng)新模式經(jīng)濟的發(fā)展，電力企業(yè)應(yīng)抓住機會，迎接挑戰(zhàn)，在自身積極謀求發(fā)展的同時，增強國家電氣實力。