電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)分析

任偉

【摘 ?要】隨著社會的進步，科學技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)的不斷完善，電氣系統(tǒng)逐漸變得更加自動化。它適用于社會生產(chǎn)和生活的各個方面，為人們的生活帶來極大的便利。然而，在當今不完善的電氣自動化工程中，不太先進的電氣自動化技術(shù)導致了電氣自動化工程中的許多缺點，仍然需要改進和完善。為了進一步提高電氣自動化的經(jīng)濟效益，節(jié)省不必要的能源消耗，有必要不斷改進和完善電氣自動化的節(jié)能技術(shù)。電氣自動化工程的不斷發(fā)展將產(chǎn)生更大的社會效益。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化;節(jié)能設(shè)計技術(shù)

1、前言

在不斷改善技術(shù)的過程中，存在著巨大的能量損失，能源損耗的大部分是由不合理的能源使用造成的。當能源浪費時，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，而且還帶來一系列環(huán)境污染問題。推動電力自動化技術(shù)的發(fā)展，將在一定程度上大大減少能源的使用和浪費，減少環(huán)境污染。因此，電氣自動化節(jié)能設(shè)計是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，也符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

2、電氣工程設(shè)計中應注意的問題

2.1提高配電設(shè)計水平，充分利用電能。起重機制造行業(yè)需要足夠的電源來驅(qū)動各種設(shè)備操作，因此電氣設(shè)施的建設(shè)應注重實用性。除了滿足設(shè)備的需要外，還必須滿足起重機制造員工的生活需要。在選擇電氣裝置時，應注意確保設(shè)施能夠承載起重機械制造設(shè)施中使用的電力，并確保電氣設(shè)備的安全和質(zhì)量。電氣設(shè)備必須滿足起重機械制造業(yè)的內(nèi)部管理要求，嚴格控制設(shè)備的作用;供電系統(tǒng)必須穩(wěn)定、快速、智能化、多樣化、易于控制、方便、流暢;電氣系統(tǒng)必須具有安全性，絕緣距離，線路強度必須合格;線路負載和熱量，動態(tài)穩(wěn)定裕度必須符合標準;供電配電技術(shù)必須滿足安全標準;安裝防雷設(shè)施，提升機械制造業(yè)防雷方法;具有特殊功能的起重機械制造行業(yè)應注意防靜電、防潮的危害，根據(jù)各建筑物的火災危險性，采用不同的消防技術(shù)。

2.2提高電力設(shè)施的運行能力，減少各種損失。起重機制造動力裝置的設(shè)計原理是以最低投入成本滿足起重機制造行業(yè)的總用電需求，從而最小化能源消耗和資源浪費。為了減少能源浪費，有必要提高設(shè)施的效率。

2.3選擇合適的負載，使設(shè)計系數(shù)合理，提高電氣設(shè)施的負荷和利用效率。起重機制造行業(yè)的電力設(shè)施應滿足內(nèi)部設(shè)備在安全條件下的要求，設(shè)計因素應選擇合適的負載以最大化功率利用率。在電力唯一的地方，應采取節(jié)能措施，合理選擇負荷率，在節(jié)能條件下充分利用設(shè)備。

2.4利用高科技發(fā)展新能源。采用高科技開發(fā)新能源，在電氣工程設(shè)計中具有重要的意義，大大提高了電氣工程的可用性。然而，目前利用高科技發(fā)展新能源，存在諸多不足，使得新能源的發(fā)展更加困難，容易造成大的資本損失。因此，為了避免新能源開發(fā)利用的不利影響，在電氣工程設(shè)計中，必須確保高新技術(shù)的有效應用，實現(xiàn)新能源的有效開發(fā)，以便合理地利用新的能源。

3、變壓器節(jié)能設(shè)計探討

變壓器主要工作是負責轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率。同時，它也是具有最大能耗的設(shè)備。本文總結(jié)了變壓器的節(jié)能設(shè)計要點：

3.1優(yōu)化變壓器材料組合。通過優(yōu)化變壓器的制備材料，實現(xiàn)真正的變壓器節(jié)能。例如，在正常情況下，變壓器所需的材料如硅鋼，銅，絕緣材料等，如果材料設(shè)計不合理，會造成大量的能源消耗。在滿足變壓器正常運行的前提下，科學合理的制備材料和操作介質(zhì)可以節(jié)約能源，降低成本。智能建筑的一些接地保護采用的是一種導電的金屬設(shè)備或設(shè)施，在使用過程中，金屬設(shè)備的性能可能導致諸如絕緣體斷裂和泄漏之類的問題。通信系統(tǒng)連接整個礦區(qū)的通信設(shè)備，保證信息的相互通信，使得部門和部門、設(shè)備和設(shè)備之間以及管理人員和操作人員之間的聯(lián)系信息更加方便，減少了由于信息工作造成的損失。

3.2使用銅材料。在配電柜和配電線路中使用高質(zhì)量的銅，并且使用換位導體來降低磁密度，冷軋硅鋼片質(zhì)量高，比較薄，可以很好地降低變壓器在空載運行時的能耗。本設(shè)計不僅具有普通變壓器的特點，而且具有高效節(jié)能的特點。但是還必須注意變壓器的運行時間，以避免長期運行，變壓器的長時間運行會加速老化，縮短使用壽命，能量損失。

3.3變壓器安裝位置的正確選擇。首先，在廠區(qū)或大型高層建筑物中，應將變壓器置于電集中區(qū)域，與具有較大工作負荷的其他設(shè)備一起放置，易于管理，縮短電纜長度，節(jié)省資源和成本，并最大限度地提高經(jīng)濟效益，提高電源的質(zhì)量。其次，應合理選擇變壓器的容量和數(shù)量。如果變壓器容量太小，將導致變壓器長時間滿載或過載，加速變壓器老化，縮短其使用壽命。如果變壓器容量選擇過多，變壓器將長時間處于輕負載運行狀態(tài)，這將嚴重浪費功率，還對設(shè)備的效率進行了折扣。

3.4高效照明設(shè)施的使用實際上，照明設(shè)備也消耗一定的能量。在電氣自動化節(jié)能設(shè)計中，照明設(shè)施需要合理設(shè)計，以便獲得最大化照明設(shè)施的節(jié)能效果。在節(jié)能理念的基礎(chǔ)上設(shè)計節(jié)能照明設(shè)施，必須堅持節(jié)能、經(jīng)濟、實用的原則，選擇節(jié)能效果好、實用性強的節(jié)能照明設(shè)施，以確保節(jié)能、經(jīng)濟、高效。

3.5光伏設(shè)備的發(fā)展推動了電氣自動化節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。近年來，光伏技術(shù)在中國取得了長足的進步，甚至進入了世界的前列。由于中國光伏制造業(yè)的創(chuàng)新原則，發(fā)展前景十分廣闊。在無數(shù)的制造和設(shè)計中，節(jié)能環(huán)保是目前光伏技術(shù)中的熱點問題。我們的技術(shù)人員將光伏制造自動化技術(shù)與節(jié)能理念相結(jié)合，并取得了很大進展。目前，中國在品牌效應、技術(shù)研發(fā)、光伏制造生產(chǎn)規(guī)模方面取得了重大突破。國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施的性能也可以與國際水平相匹配。

4、使用有源濾波器

在使用電氣設(shè)備期間易于發(fā)生諧波，諧波不僅影響設(shè)備的性能，還會影響設(shè)備的質(zhì)量，造成嚴重的資源浪費。此外，諧波也會降低電機的使用壽命，干擾其他設(shè)備。顯然，諧波的危害是巨大的，這是在運行過程中電氣設(shè)備損壞的主要原因。在溫室應用中，應用溫室電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對溫室作物的遠程監(jiān)測、實時監(jiān)測以及對溫室溫濕度的及時了解。溫室的科學管理以及介質(zhì)、二氧化碳和光指標為解決溫室數(shù)據(jù)管理提供了重要的信息，在溫室中發(fā)揮了積極的作用。接地保護有效避免漏電問題，保證用電安全。在直流接地方面，可以通過在計算機系統(tǒng)與電子通信裝置的硬件和軟件之間共享信息和數(shù)據(jù)來確保供電電壓的可靠性。

5、減少傳輸項目中的功率損耗

首先，在轉(zhuǎn)換過程中，應充分識別潛在的系統(tǒng)故障，如果發(fā)現(xiàn)問題，應及時解決問題。例如，繼電器保護被設(shè)置為處理功能，然后根據(jù)不同的故障，合理處理問題。在電源運行過程中，一旦設(shè)備短路，繼電保護系統(tǒng)就能及時定位故障，隔離故障，大大提高了故障處理的效率，最大限度地減少損失。在傳輸過程中的功耗可以從以下幾個方面降低：（1）減小導線的長度，并且當布線時，應該采取更多的直線，不進行或不需要較少的去行程。此外，應特別注意不要使導線轉(zhuǎn)動，以降低前和后電路的功率損耗。（2）在綜合考慮的前提下，盡量選擇大截面導線，有效降低阻力，降低動能損失。

其次，從信息技術(shù)水平進行分析。電氣工程自動化的應用離不開信息技術(shù)的推廣，如信息處理、顯示、傳遞和存儲，進而通過專門的處理、應用和發(fā)展。電氣工程也受到了很大的影響。但是，如果選擇合適的無功補償裝置，可以達到無功平衡，提高功率因數(shù)，降低功耗，提高電能質(zhì)量，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，提高經(jīng)濟效益。

6、功率因數(shù)的提高與電氣設(shè)備

在運行中，功率因數(shù)的提高與節(jié)能密切相關(guān)。如果功率因數(shù)被控制在更高的水平，則電力系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換率將增加。那么，有沒有辦法提高功率因數(shù)呢？本文分析了以下方法：（1）在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，通過提高電動機、電力、電氣設(shè)備等用戶負載率來提高功率因數(shù)，選擇盡可能少的電機數(shù)量。由于電動機數(shù)量少，起動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流過程大，使電氣設(shè)備在最短的時間內(nèi)正常運行，效率高，能耗低;在低壓電力系統(tǒng)中，無功功率是指可由裝有自動補償裝置的電容器柜進行補償?shù)墓β省＃?）合理的電壓電平配置也能達到良好的節(jié)能效果.一方面要合理選擇高壓配電和低壓配電的電壓等級;另一方面，在確定供電電壓時要考慮各種因素，包括電氣特性。

7、結(jié)束語

隨著時代的不斷進步，節(jié)約能源已成為人類面臨的一個非常重要的問題。如何有效地實踐引起了廣泛的關(guān)注。節(jié)能工作已在世界各地開展，中國的節(jié)能戰(zhàn)略得到全面推進，在節(jié)能技術(shù)研究領(lǐng)域，人與物的結(jié)合使我國進入了非常廣闊的發(fā)展前景，電氣自動化系統(tǒng)也實現(xiàn)了節(jié)能設(shè)計。

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（作者單位：天津華寧電子有限公司）