劉建　陳可夫

摘 要：隨著科技不斷發(fā)展，節(jié)能成為新時期科技發(fā)展的必然方向。電氣自動化的節(jié)能設(shè)計受到了社會的廣泛關(guān)注，為了滿足人們對電力的需求，電氣工作者要深入開發(fā)電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)?；诖耍恼戮碗姎庾詣踊?jié)能設(shè)計技術(shù)的重要性以及設(shè)計原則進行探討，并對節(jié)能技術(shù)中節(jié)能應(yīng)用展開討論。

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

前言

我國的電力行業(yè)不斷發(fā)展，電氣自動化應(yīng)用越來越廣泛。但是由于各個行業(yè)中能源浪費較嚴(yán)重，為我國經(jīng)濟發(fā)展帶來阻礙。因此在工業(yè)發(fā)展行業(yè)中節(jié)能問題受到社會廣泛關(guān)注。為此，文章從電氣自動化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用入手，提出節(jié)能技術(shù)優(yōu)化方法。

1 設(shè)備應(yīng)用以及必要性

1.1 電氣自動化簡介

電氣自動化是指在利用電能的基礎(chǔ)下，驅(qū)動電力設(shè)備，從而實現(xiàn)生產(chǎn)工作自動化的全新科學(xué)技術(shù)。例如，生活中的自動洗衣機、家用電器等。而在大型企業(yè)中的電氣自動化不僅能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能降低生產(chǎn)成本，在社會中獲得廣泛應(yīng)用[1]。

1.2 實際應(yīng)用

眾所周知，鋼鐵行業(yè)在實施過程中十分復(fù)雜，其中電氣自動化設(shè)備在這其中的作用不能被取代。例如，自動化煉鋼設(shè)備、材料傳輸以及鋼鐵灌注設(shè)備，在鋼鐵生產(chǎn)中作用至關(guān)重要。此外，電氣自動化技術(shù)在石灰產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用成果也較為顯著，例如以現(xiàn)代技術(shù)為依托的，具有節(jié)能環(huán)保、自動化程度較高的石灰窯的建設(shè)。它利用現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)，對環(huán)境有污染的氣體進行處理，實現(xiàn)變廢為寶。電氣自動化設(shè)備不僅可以大幅度地提高生產(chǎn)效率，還能減少生產(chǎn)成本，有效推動石灰產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1.3 必要性

電氣自動化技術(shù)是新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重要目標(biāo)，電氣自動化節(jié)能設(shè)計工作至關(guān)重要。電氣自動化節(jié)能工作的順利開展能夠最大程度地利用電能，有效減少電能浪費與損耗，電網(wǎng)中也不會由于電量短缺而出現(xiàn)間歇性的供電不足等情況。在企業(yè)發(fā)展中，電氣自動化節(jié)能技術(shù)有著較為積極的現(xiàn)實意義，不僅能夠提高電氣設(shè)施的安全性，還能有效減少能耗損失[2]。

2 節(jié)能設(shè)計原則

2.1 保證正常用電

電氣自動化節(jié)能設(shè)計的大前提就是保證生產(chǎn)和生活正常用電。如果節(jié)能效果好，但是使得人們用電受到阻礙，那么電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)將失去意義。換言之，節(jié)能的同時還要保證人們生活的質(zhì)量，不能以犧牲生產(chǎn)和生活的代價來進行電氣節(jié)能。

2.2 經(jīng)濟效益

電氣節(jié)能要根據(jù)實際的情況來進行，不能只追求單純節(jié)能目標(biāo)，使電氣節(jié)能上的成本盲目增加。電氣工程師在進行電氣自動化節(jié)能設(shè)計的過程中，需要投入的資金應(yīng)該合理且符合實際，不能舍本逐末，充分保證電氣自動化設(shè)備實際運行時的效益[3]。

2.3 環(huán)保

電氣自動化節(jié)能設(shè)計主要是為了提高電氣能源的使用率以及綜合方面的經(jīng)濟收益。在做電氣自動化節(jié)能設(shè)計時，需要對節(jié)能材料進行選擇，并保證材料的節(jié)能環(huán)保性以及安全實用性。同時根據(jù)實際情況，需要對原材料進行篩選，對電氣報廢等過程應(yīng)該對污染加以控制，不僅出于對環(huán)境的保護，也實現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。

3 設(shè)計方法

3.1 變壓器方面

降低電能損耗是電氣自動化節(jié)能的重要途徑，對于變壓器來說，可以從變壓器的材料方面入手。例如銅線、鋼材、硅鋼片等材料都是在變壓器中常見的材料，如果這些典型的材料選擇不恰當(dāng)就會造成電能被大量的浪費，增加電能的損耗。首先在進行變壓器材料選擇時，應(yīng)該時刻堅持節(jié)約材料的基本原則，在滿足工作需求的基礎(chǔ)上，對電氣自動化設(shè)備運行時的介質(zhì)以及材料進行科學(xué)化選擇，進而降低生產(chǎn)成本與電能損耗。而對于配電柜與線路來說，在材料選擇上盡可能地選擇銅線作為介質(zhì)，并采取換位導(dǎo)線的方式，減少電路中電能損耗。在保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，硅鋼片應(yīng)該選擇薄型號，從而達到節(jié)能的效果。在現(xiàn)實生活中，損耗較大的變壓器設(shè)備逐漸被淘汰，節(jié)能效果好的變壓器損耗會大大降低。為了獲取更好的節(jié)能效果，應(yīng)將變壓器的負載率設(shè)計在40%到60%之間，例如在工廠車間中，變壓器放置位置應(yīng)該考慮該地區(qū)是否為電力負荷中心。選擇在中心的目的有兩個，首先便于供電企業(yè)對變壓器的管理，無論從安全還是經(jīng)濟角度考慮，都是能促進自動化設(shè)備節(jié)能。其次，現(xiàn)場的電纜長度能夠有效減少，降低在線路上的損耗[4]。

3.2 變頻器拖動技術(shù)

變頻器拖動技術(shù)目前在社會中得到快速發(fā)展，呈現(xiàn)出取代傳統(tǒng)降壓啟動器的趨勢。變頻器就是將電壓以及頻率都在某一數(shù)值的直流電，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷阂约邦l率都會變化的交流電的電氣設(shè)備。變頻器在開始工作時，將三相、單相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡詈笤谙到y(tǒng)運行時再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)樵寄Ｊ?。在實際的工作中，輸出頻率以及電壓隨著時間的變化而改變，電機的運行曲線發(fā)生改變。為了提高生產(chǎn)中的安全與可靠性，變頻設(shè)備在實際的安裝與配用時，需要留有一定余量，保證變頻器正常運行。如果電機不能在滿負荷的狀態(tài)下工作，那么在滿足動力驅(qū)動的基本要求之后，多余力矩就會消耗有功功率，對電能產(chǎn)生影響，消耗更多的電能。對風(fēng)機和水泵設(shè)施進行調(diào)速時，要不斷降低流量，減少水泵的轉(zhuǎn)速。變頻器在實際的工作中有著調(diào)壓、穩(wěn)壓和穩(wěn)速的作用，在當(dāng)今的新型技術(shù)中，成本較高，但是功能比較強大。不僅操作起來簡單易行，而且在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。隨著科技不斷發(fā)展，變頻器的運行成本減小，發(fā)展前景一片光明。

3.3 電纜線環(huán)境溫度

電纜線芯溫度較高，降低電纜載流量，嚴(yán)重時會發(fā)生電纜著火的現(xiàn)象。電纜應(yīng)該按照環(huán)境溫度30℃進行截面選擇，在特殊情況時需要進行調(diào)整。例如，在非洲溫度較高的地區(qū)，溫度一般都超過40℃，而此時的電纜環(huán)境溫度應(yīng)該按照高溫度要求來選擇。隨著我國經(jīng)濟形勢發(fā)生變化，工程建設(shè)的長遠發(fā)展被注重。不僅重視投資的控制，也對電氣自動化設(shè)備運行成本進行控制。要想做到節(jié)能，就需將二者有機統(tǒng)一，倡導(dǎo)優(yōu)化工程設(shè)計。電纜線的選擇應(yīng)該綜合考慮初始投資和線路損耗，當(dāng)線芯截面減小時，初始投資則降低，相反則導(dǎo)致了線路損耗費用增大。當(dāng)適當(dāng)?shù)脑龃缶€芯截面時，線路中的損耗減小，但是初始投資卻有所增加。因此在實際的計算中應(yīng)該使得這兩個參數(shù)的和最小時所選擇的電纜是最經(jīng)濟狀態(tài)。

3.4 光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

隨著科技不斷進步，人們對太陽能資源的開發(fā)與利用技術(shù)逐漸成熟，這使得我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好，并且在光伏市場中具有著較強的競爭力。與傳統(tǒng)電能損耗量大相比，光伏產(chǎn)業(yè)不僅能夠順應(yīng)資源可持續(xù)發(fā)展的理念，還在能源合理利用中發(fā)揮著良好作用。因此，在此基礎(chǔ)上，我國相關(guān)部門應(yīng)該大力推廣光伏設(shè)備的開發(fā)，在科技背景下，將光伏產(chǎn)業(yè)與電氣自動化設(shè)計技術(shù)相結(jié)合。這樣實施不僅能夠?qū)⒖萍几拍钤谏a(chǎn)生活中深化，還能將電氣自動化設(shè)備節(jié)能減排質(zhì)量提高。

4 結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)在人們生活中發(fā)揮著重要作用。對人們的生活影響范圍較廣。在進行實際的電氣自動化節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)該建立健全的節(jié)能管理機制。對供電配電系統(tǒng)正確設(shè)計，對電耗工藝要不斷提高，多選用節(jié)能產(chǎn)品，對高能耗低效設(shè)備進行改造或者淘汰，從而實現(xiàn)供電設(shè)備經(jīng)濟運行。

參考文獻

[1]郭立君.電氣自動化的概述與節(jié)能設(shè)計技術(shù)的探討[J].農(nóng)村實用科技信息，2014，5：59.

[2]湯永昊.探討電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)[J].電器工業(yè)，2014，6：63-65.

[3]張進.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].河南科技，2014，7：113.

[4]徐家勇.淺談電力自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，3：201-202.