电气自动化工程中的节能设计技术分析

电气自动化工程中的节能设计技术分析

张滨

郑州市污水净化有限公司  河南省 郑州市  450000

摘要：近年来，在社会经济飞速发展的新时期下，工业生产也随之进入了新阶段，相应的各种能源与资源的消耗也比以往更多，也因此造成严重的环境污染，如何节能减耗成为现阶段工业生产急需解决的问题。电气自动化可在很大程度上降低工业生产成本与能耗，为工业生产的可持续性发展奠定良好基础。因此，在电气工程的设计、选择与施工方面，应遵循绿色节能理念，提高电力资源利用率。

关键词：电气自动化工程；节能设计技术

引言

电气自动化技术能够在众多工业技术领域之中广泛应用，不仅能够显著提升电气数据信息的精准度，还能够为相关企业和机构部门带来更多经济效益。因此在集中建设不同规模的电气工程项目过程中，相关单位需要合理运用电气自动化技术资源和系统装备，并对各项自动化控制系统软件功能和性能指标进行动态监控和量化统计分析。

1特点

目前，电气自动化工程的特点十分鲜明，主要集中在技术融合度高、应用范围广、智能化应用三大方面。以技术融合度高为例，此类工程实施过程中，一般会用到机电一体化装置、计算机控制技术、网络信息控制技术、电力电子技术等，而且始终处于融合应用状态。以应用范围广为例，在日常生活中的家居智能化管理、工业生活中的智能化生产中，均离不开此类工程。实践中已经推广应用到了农业、工业、服务业三大产业结构下的各行业诸领域。以智能化应用为例，在传统的单片机基础理论与工业PLC控制理论基础上，增加了数据库建设与信息化管理，而且应用大数据技术后建立了数据中心，可实现高度集成的一体化监测管理。随着对云计算技术的融合应用，部分工业企业中创建了虚拟数据中心，并且利用第三方云安全防护服务，推动了电气自动化工程的云端化、智能化应用。

2电气自动化工程中的节能设计技术分析

2.1变压器的挑选

在实施现代电气工程自动化管理以及能源经济建设的计划中，应防止设备容量特性的反平行谐波损失以及满足安全性和稳定性要求，例如电流和电压，当用户正确且合理地选择变压器以进行电源分配的容量时，如果变压器容量的变化过多，在变压器线的状态下，将逐渐被动地增加全部负载的时间，损失变压器设备。与传统的变压器容量相比，三相变压器的容量相对较高，因此，在具体的电气工程中，应对变压器进行全面、综合的分析以及管理，科学合理地选择变压器，在满足电气工程发展的基础上，达到节能、经济的效用。

2.2设备损耗控制

企业电气自动化工程中应用节能设计时，引入了PLC控制理念，并且根据原有数据库增加了对大数据技术的应用。形成了数据采集→数据清洗→数据存储→数据提取→数据分析→生成数据报表→应用报表的数据处理流程，其中数据分析过程中，具有信息编码、分类、存储、更新功能，可以将分析后的数据存储实时数据库与历史数据库。将传感器安装到照明设备后，可以对其损耗进行监测与管理，较好的控制了损耗，延长了其使用寿命。根据系统节能计算结果看，与原方案比较，既减少了35%经济投入，其中对于LED、荧光灯、镇流器、纳灯的使用中，其综合能耗降低到了原来的10%。

2.3电缆截面的节能

配电网络的电缆截面，需要在充分了解工业厂房电气线路最大负荷运行的时间长度的基础上进行选择，在最大负荷运行时间少于7000h的情况下，可根据电缆的经济电流密度来选择电缆型号。如果电力电缆长时间处于高负荷运行状态下，那么电缆的老化速度更快，使用时间更短，还会增加维护成本，埋下安全隐患。如果电缆的最大负荷运行时间少于4000h，可根据导体截流量来选择电缆截面，如果电缆所在区域的载流量较大，可酌情扩大电缆截面，保护配电装置，也能提高配电网络的节能效果。

2.4在发电厂中的应用

电气自动化技术在电气工程相关技术领域内的应用相对比较广泛，其中在发电厂中的应用，普遍集中在数据监控、生产资源管理、数据统计分析以及过程监督等相关系统单元之中，能够协助相关单位机构对发电厂中的生产物料以及能源转换效率进行动态监测和量化统计分析。发电厂需要及时部署和应用电气自动化技术和自动控制系统装置，对生产管理功能模块以及运行监控功能模块进行动态协调，并确保电力生产状况的稳定性和安全性，还能够快速收集相关基础数据信息资源，对电气工程建设指标的完成情况进行客观评测和量化统计分析。发电厂的相关工作人员可以根据各项系统数据信息了解到控制单元的运行和动态变化趋势，还能够及时整合生产物料的库存管理状态，最大限度提升系统数据信息资源的综合利用率。在电气工程相关技术领域内，发电厂中的各项电气自动化技术资源能够呈现分布式控制操作模式，也能够间接限定生产操作空间内的电力资源以及能源损耗比例，并呈现更加安全稳定以及节能高效的系统运行状态。

2.5照明系统的节能设计

在工业厂房中，照明系统是用电系统的重要组成部分，应严格按照《建筑照明设计标准》统筹规划照明系统设计。工业厂房的电梯、楼梯、走廊等区域的照明时间较少，如果在不需要照明的情况下，照明系统仍在运行，必然会浪费大量电能。因此，上述区域可以设置感应照明灯，或者通过分区、分组进行集中照明控制，统一熄灯时间。另有一些工业厂房会设置景观台，此区域应尽量使用低功率的LED灯以减少电能消耗。大部分照明设备的电压都是220V，三相四线制供电模式下，电气系统的损耗低于28%，节能性、经济性较强，可供参考。

2.6滤波器的使用

在现场电气设备操作或检修作业期间，技术人员在实践中常常也会出现错误判断以及错误维修等，滤波器技术就可以及时起到辅助作用，并帮助维修技术人员改善现场各种电压谐波问题，减少在现场电气设备的检修过程中出现现场操作失误。引发各种错误的动作信号波形的产生原因有很多，其中一个较主要的原因即是随着各种新型电气设备的使用及其线路数量的逐渐增多，产生的各种谐波信号也会越来越多，由于各种谐波信号与其他各种基波信号在电网阻抗曲线上往往会因此而进行电压重叠，进而造成一个电压畸形，所以有些电气设备的接线中才会出现一定数量的电压错误。因此，应科学合理地使用滤波器，对电路系统的规划以及整体的设计路线等进行全面分析，通过滤波器的使用，降低谐波的出现频率，提高电路系统的稳定性。

2.7在电厂分散测控系统中的应用

很多发电厂普遍选用分散式的测控系统，因此能够直接影响到高速数据通信传输过程的安全性和稳定性，还需要单独配置以太网以及实时运行监控工作站等基础设施。相关单位机构在部署和应用电气自动化技术资源的过程中，需要对分散式测控系统中的过程控制单元模块进行精细化管理，因此还需要对主控模块以及输入输出模块的逻辑控制规则进行严格设定。发电厂中的分散式测控系统装置，需要呈现更加安全稳定的实时运行状态，因此需要对通信连接强度以及安全性进行重点评测，还需要对过程控制单元的数字信号接收以及发送频率进行动态监控。

结语

电气自动化系统所具有的节能性能，充分满足了现阶段中国工业生产建设的需求。尽管中国工业领域的电气自动化技术起步较晚，但发展速度却很快，相信随着节能技术的创新与完善，必能实现电气自动化的可持续发展。

参考文献

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