機械設(shè)備電氣工程自動化與工廠供配電節(jié)能控制分析

周凱

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 無錫 214411）

電力資源是人們?nèi)粘９ぷ髋c生活中非常重要的資源，尤其在當(dāng)前的時代背景下，人們對電力資源的需求與日上漲。在以往的工程建設(shè)中，由于技術(shù)有限，電力資源屬于稀缺資源，而隨著技術(shù)的發(fā)展，電力資源分布非常廣，成為不可取代的資源，因此為了推進電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要實現(xiàn)工廠供配電的節(jié)能控制，減少電力資源的消耗。本文以機械設(shè)備電氣自動化為基礎(chǔ)，分析工廠供配電節(jié)能控制的重要性，最后提出了具體的供配電節(jié)能控制措施，希望能夠推進機械工程發(fā)展。

1 機械設(shè)備電氣工程自動化概述

機械設(shè)備是人們工作和生產(chǎn)中應(yīng)用非常頻繁的工具，在電氣自動化技術(shù)與機械設(shè)備融合后，生產(chǎn)力得到了解放，推進了社會和經(jīng)濟的發(fā)展。電氣工程包含項目多，而且是極為復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)。通常包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)等，綜合性和復(fù)雜性都非常強，在電氣自動化應(yīng)用中實現(xiàn)了弱電與強電的緊密聯(lián)系，與當(dāng)前的現(xiàn)代化技術(shù)相融合，彌補了以往機械設(shè)備應(yīng)用中的不足，推進了機械設(shè)備自動化發(fā)展，同時也讓生產(chǎn)效率得以提升。在電氣自動化發(fā)展過程中，需要強化對自動化技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)設(shè)備和人才滿足應(yīng)用需求，自動化發(fā)展是機械設(shè)備電氣工程的重要方式，利用自動化技術(shù)推進機械設(shè)備的多元化，保障生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提升。

2 工廠供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能技術(shù)措施的基本原則分析

在工廠供配電系統(tǒng)運行過程中，工作人員需要做到以下幾點以滿足電氣節(jié)能的控制需求。工廠供配電系統(tǒng)如圖1所示。第一，堅持經(jīng)濟和適用的原則。在企業(yè)運行的基礎(chǔ)上落實工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)施應(yīng)用需要，減少企業(yè)運行中消耗的電力資源，并不單單是為了用電效率提升，而是需要真實地做到對電力資源的節(jié)約，滿足工廠供配電系統(tǒng)的綠色化發(fā)展。第二，堅持實事求是的原則。在工廠供配電系統(tǒng)中，為了推進企業(yè)經(jīng)濟效益增長，在供配電節(jié)能設(shè)計時，需要以自身企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r為基礎(chǔ)，做到對電力資源消耗的分析，找出消耗較大的因素，并且查找消耗源頭，針對性地制定節(jié)能措施，滿足工廠供配電系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)揮，減少資源浪費。第三，堅持優(yōu)化原則。在當(dāng)前的工廠供配電系統(tǒng)中，落實生態(tài)文明建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展原則，結(jié)合工廠供配電系統(tǒng)的運行要求，將綠色化、節(jié)能化作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，強化對新型技術(shù)的應(yīng)用，在工廠供配電系統(tǒng)中引入更多的先進技術(shù)和先進設(shè)備，達到電力資源消耗降低的目標(biāo)，如采用電機變頻控制以及永磁接觸器、磁力耦合器等。

圖1 工廠供配電系統(tǒng)圖

3 電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在數(shù)控機床設(shè)備中的應(yīng)用

數(shù)控機床設(shè)備是機械電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。在當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)不斷擴大的前提下，數(shù)控機床設(shè)備應(yīng)用能夠滿足企業(yè)的運行需求，減少企業(yè)運行中對人力的消耗。將電氣自動化技術(shù)與數(shù)控機床設(shè)備相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機床的信息化與高效化發(fā)展，目前在國外很多國家取得了良好應(yīng)用，如德國、日本等應(yīng)用雙速電機，雙速電機能夠?qū)崿F(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控，讓生產(chǎn)過程展現(xiàn)在管理者面前，實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的高效與安全。

3.2 在運輸機械設(shè)備中的應(yīng)用

運輸設(shè)備是機械電氣自動化中應(yīng)用最多的領(lǐng)域，目前我國各個行業(yè)都在飛速發(fā)展，運輸行業(yè)也取得了很大進步，尤其在大型的運輸機械設(shè)備中，通過電氣自動化技術(shù)應(yīng)用滿足當(dāng)前的運輸要求，同時推進經(jīng)濟效益的增長。電氣自動化技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的依據(jù)，以其良好的應(yīng)用優(yōu)勢展現(xiàn)在人們面前，推進機械運輸行業(yè)的發(fā)展。在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到機械運輸設(shè)備中，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對整個運輸過程的遠程控制，更好地落實運輸?shù)陌踩浴Ｔ谶\輸過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在安全隱患時，能夠以電氣自動化技術(shù)為基礎(chǔ)及時進行問題的反饋，結(jié)合監(jiān)控技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)等對機械設(shè)備進行遠程操控，降低安全事故造成的損失。

3.3 在電力機械設(shè)備中的應(yīng)用

在電力機械中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，首先需要以計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，借助計算機實施對后臺程序的控制，強化對電力設(shè)備的自動化管理。其次，在成套設(shè)備管理時，要將保護機械設(shè)備的裝置作為保護的基礎(chǔ)來實現(xiàn)后備保護和差動保護，預(yù)防電力設(shè)備運行中出現(xiàn)的故障，積極應(yīng)對運行過程中出現(xiàn)的緊急問題，保障電力設(shè)備運行的高效與穩(wěn)定。計算機后臺系統(tǒng)是電力設(shè)備運行的基礎(chǔ)，也是非常關(guān)鍵的保障，通過電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)運行的高效性，減少設(shè)備運行引起的停電等問題。

4 工廠供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能技術(shù)及措施分析

4.1 無功補償技術(shù)分析

目前很多企業(yè)采用的是配電室高壓側(cè)或低壓側(cè)集中無功補償，在補償后，功率因數(shù)能夠達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，但是，采用該補償方式時，具備較強的局限性和單一性，無法滿足生產(chǎn)車間的用電設(shè)備造成的損耗，甚至?xí)尮S電力系統(tǒng)出現(xiàn)負荷分布不均的現(xiàn)象。在應(yīng)用該補償方式時，在生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)配電線路和設(shè)備無功補償之間的損耗，無法滿足應(yīng)用需求，尤其在車間配電柜處設(shè)置的無功補償器，在頻繁啟動時無法滿足無功補償效果，而且還會造成大量的電力損耗。補償器選擇是需引起工作人員高度重視的問題，是長期困擾企業(yè)的一道難題，而應(yīng)用固定補償器，在負荷較大時難以形成良好的補償機制，而負荷過小時又會出現(xiàn)過度補償?shù)默F(xiàn)象，極易造成電力設(shè)備運行的安全隱患。也就是說，在企業(yè)進行無功補償時，需要結(jié)合企業(yè)內(nèi)部設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況進行科學(xué)分析，減少設(shè)備投切造成的電力資源消耗，利用恰當(dāng)?shù)臒o功補償方式彌補設(shè)備自身造成的線路損壞等狀況，規(guī)避補償不及時的問題，促進工廠供配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4.2 降低線路輸電損耗程度

在當(dāng)前的工廠供配電系統(tǒng)中存在各種非線性元件，如整流電路中的二極管、可控硅、照明電路中的鎮(zhèn)流器，特別是大型的晶閘管變流設(shè)備和大型電弧爐，都會造成高次諧波的增加，而且會讓三相電流出現(xiàn)不平衡的狀況，因此為了實現(xiàn)工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保，可以增加中性導(dǎo)線的截面積，減少線路出現(xiàn)的損耗。在工廠供配電系統(tǒng)運行時，大量的電動機運轉(zhuǎn)導(dǎo)致了功率因數(shù)下降，如果無功功率得不到有效補償，將會讓無功環(huán)流在線路中運行，造成大量的線路破損，還會造成供電質(zhì)量下降。因此，在實際應(yīng)用過程中采用并聯(lián)電容器，讓無功補償?shù)囊驍?shù)提升，減少線路受到的破壞。在工廠供配電系統(tǒng)中，導(dǎo)線連接方式也是非常關(guān)鍵的步驟，結(jié)合導(dǎo)線連接的具體情況，工作人員需要科學(xué)選取線夾，杜絕纏繞，避免出現(xiàn)銅鋁相接的現(xiàn)象。在安裝過程中可以采用鋁銅過渡線夾，在安裝之前，工作人員落實設(shè)備和線夾的準(zhǔn)備，防止線夾和設(shè)備存在銹蝕問題，在連接完成后對其穩(wěn)固性進行檢查，確保設(shè)備連接具備較強的應(yīng)用價值。

4.3 合理選擇電氣設(shè)備和使用先進技術(shù)

首先，在工廠供配電系統(tǒng)中要想實現(xiàn)節(jié)能設(shè)置，需要針對企業(yè)負荷進行科學(xué)分析，選取恰當(dāng)?shù)淖儔浩魅萘浚Y(jié)合其應(yīng)用情況，杜絕大馬拉小車的現(xiàn)象，減少對電能的消耗。一些企業(yè)內(nèi)部存在老式變壓器，而老式變壓器出現(xiàn)的損耗較多，針對這些老型號的變壓器需要對其進行更新?lián)Q代，既減少變壓器運行造成的損失，又做到對設(shè)備的科學(xué)，更新滿足當(dāng)前企業(yè)的運行需求。其次，對以往傳統(tǒng)型設(shè)備和技術(shù)等進行更新，積極推進新型技術(shù)，利用先進技術(shù)降低對電力資源的消耗。比如，將以往傳統(tǒng)的電加熱管方式改變?yōu)楫?dāng)前的電磁感應(yīng)加熱，減少對電力的消耗，另外，在企業(yè)內(nèi)部還要積極落實對變頻技術(shù)的應(yīng)用。

5 結(jié)語

總而言之，機械設(shè)備電氣自動化包含的領(lǐng)域較多，在我國社會發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，在將機械設(shè)備電氣自動化與供配電節(jié)能融合后，能夠達到良好的節(jié)能效果，改善了工廠的生產(chǎn)環(huán)境，是推進企業(yè)發(fā)展以及社會效益環(huán)保效益提升的基礎(chǔ)。