程國峰

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西 太原 030032）

1 電氣工程的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電氣工程自動化系統(tǒng)這種智能設(shè)備應(yīng)用于一次設(shè)備的在線監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于各種技術(shù)發(fā)展。電氣工程自動化包括電氣工程和信息技術(shù)等知識，技術(shù)人員應(yīng)了解電氣系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，研究電氣工程自動化的工作原理，以確保電氣工程自動化工作的有效開展。以下從4 個方面分析電氣工程自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。①光纖是電氣工程自動化的主要載體。由于光纖傳輸效率高，信息傳輸效率也將提高，有助于控制信息傳輸成本，實(shí)現(xiàn)全天候自動化在線監(jiān)控，創(chuàng)新在線監(jiān)控技術(shù)，開發(fā)各種更智能的設(shè)備[1]。②采集站是在線監(jiān)控的組成部分。在24/7 監(jiān)控中，有更多的內(nèi)容，需要處理不同類型的項(xiàng)目并收集不同類型的信息，因此在生產(chǎn)活動中，需要改進(jìn)各種類型的監(jiān)控，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控鏈中的應(yīng)用更廣泛，數(shù)據(jù)信息采集控制參數(shù)，確保高效采集工作。③改進(jìn)電氣工程自動化技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)時代的電氣工程利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展，從不同角度提高電氣工程自動化，需要投資更多設(shè)施，開發(fā)電氣自動化以利用科學(xué)措施，創(chuàng)造新材料、新技術(shù)和新產(chǎn)品。④電氣工程自動化面向開放發(fā)展。借鑒網(wǎng)絡(luò)時代的背景，與外界快速連接，通過網(wǎng)絡(luò)平臺傳播和共享信息，普遍應(yīng)用于電氣系統(tǒng)各部分的安裝，提高電氣工程自動化，使電氣工程技術(shù)更加完美。

2 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提高電氣工程自動化的工作效率

電氣工程自動化的日常工作不僅對工作人員的專業(yè)知識技能有著較高的要求，而且處理相關(guān)工作所需消耗的時間也比較長，在工作過程中還經(jīng)常會遇到各種各樣的情況，這嚴(yán)重阻礙了電氣工程相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。將節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到電氣工程領(lǐng)域，可以結(jié)合電子信息工作需求，通過計(jì)算機(jī)自動完成對所有信息數(shù)據(jù)的處理和分析，不僅可以高效處理大量信息數(shù)據(jù)，而且能夠從根本上保證信息數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)性。節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升電氣工程自動化的整體工作效率，既提高了電氣工程施工的速度，又降低了電氣工程的能源損耗，有利于推動電氣工程相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。

2.2 安全可靠

在設(shè)計(jì)和應(yīng)用電氣工程自動化時，確保在所有電氣工程自動化過程中遵守安全和可靠性原則至關(guān)重要。應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，可以保證電氣設(shè)備安全性、實(shí)際運(yùn)行效率和節(jié)能特性。在實(shí)際工作過程中，必須嚴(yán)格要求導(dǎo)體之間具有絕緣效果，同時結(jié)合電氣工程設(shè)計(jì)方案，有效控制導(dǎo)體距離。此外，對于所有暴露在空氣中的電氣設(shè)備，必須檢查雷電強(qiáng)度，以確保其能夠在惡劣環(huán)境中安全穩(wěn)定地工作。

2.3 降低電氣工程自動化的控制成本

在對電氣工程進(jìn)行自動化控制的時候，存在較多的不可控因素，這些因素會使電氣工程自動化的控制效果無法得到保證，甚至還可能導(dǎo)致電氣工程的施工效果無法達(dá)到預(yù)期[2]。在傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制過程中，管理人員只能夠通過多次的設(shè)計(jì)方案的制定和更改來滿足施工需求，在這個過程中需要花費(fèi)大量的時間成本和資金成本，而且電氣工程施工的最終效果也不一定理想。應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，能夠根據(jù)電氣工程施工的具體需求和設(shè)計(jì)人員提供的數(shù)據(jù)，自動地設(shè)計(jì)電氣工程施工方案。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以快速地找出電氣工程施工方案中存在的不足，進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，避免不可控因素對電氣工程施工方案實(shí)施產(chǎn)生的不良影響?？梢哉f，節(jié)能環(huán)保技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用大幅度降低了電氣工程自動化的控制成本的支出。

3 電氣工程自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)

電氣工程自動化系統(tǒng)具有獨(dú)特的特點(diǎn)，研究其特點(diǎn)，有利于理解特點(diǎn)，更好地設(shè)計(jì)、應(yīng)用電氣工程自動化體系。①多種技術(shù)的融合。在電氣工程自動化系統(tǒng)中，為了優(yōu)化工程自動化的設(shè)計(jì)，融合多種技術(shù)，包括電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械自動化技術(shù)的融合，融合多種技術(shù)，應(yīng)用，其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用價值。②具有很強(qiáng)的實(shí)用性。應(yīng)用于企業(yè)的電氣工程自動化系統(tǒng)可以發(fā)揮實(shí)際作用，有利于控制技術(shù)設(shè)備，調(diào)試設(shè)備運(yùn)行問題，使設(shè)備正常運(yùn)行，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)，激勵企業(yè)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。

4 節(jié)能環(huán)保技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 使用有源濾波器

隨著電氣行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多種類的電氣設(shè)備出現(xiàn)在人們的生活中，電氣設(shè)備的增多使得電網(wǎng)承受的壓力越來越大，諧波電流使用量有所上升，電網(wǎng)在高壓環(huán)境下運(yùn)行，出現(xiàn)故障的可能性不斷增加，甚至還可能會因?yàn)殡娋W(wǎng)故障而導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)誤動作問題。在電網(wǎng)中應(yīng)用有源濾波器能夠避免上述情況的發(fā)生，有源濾波器是一種新型電力電子裝置，在電氣行業(yè)中有著極其重要的應(yīng)用，能夠?qū)χC波和無功進(jìn)行補(bǔ)償。變電站在對居民、企業(yè)等用戶提供電力時，會根據(jù)用戶需求控制電壓，電氣設(shè)備在電力資源供給充足時能夠充分發(fā)揮自身作用，而諧波和無功的變動可能導(dǎo)致誤操作現(xiàn)象。在電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作時采用有源濾波器處理電流，不僅能夠?qū)χC波進(jìn)行控制和補(bǔ)償，確保電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且能夠起到節(jié)能效果，在保證電氣設(shè)備功能正常發(fā)揮的同時，降低其能源損耗。

4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行，需要電力來提供電力系統(tǒng)的使用設(shè)備，因此考慮到電力系統(tǒng)的適用性，配電系統(tǒng)必須優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證電氣設(shè)備的控制，使電氣設(shè)備滿足負(fù)載能力和使用設(shè)備的要求。此外，確保電氣系統(tǒng)以高可靠性和穩(wěn)定性運(yùn)行。配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合要求，電氣設(shè)備合適，設(shè)備控制有保障，電力充足。①確保電氣系統(tǒng)的充分性。在設(shè)計(jì)中考慮到電力系統(tǒng)的適用性問題，控制每個鏈路的電氣設(shè)備范圍，電氣設(shè)備滿足電力設(shè)備和負(fù)載能力的基本要求，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、效率、易于控制和靈活性等。②確保電氣系統(tǒng)安全。在電氣工程自動化設(shè)計(jì)中，為了確保電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，接地工作有利于配電系統(tǒng)的可靠性和安全性，電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行可以確保實(shí)現(xiàn)所需的節(jié)能。③配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮電氣系統(tǒng)的絕緣。在設(shè)計(jì)過程中，各種電氣設(shè)備的導(dǎo)體被認(rèn)為具有一定的絕緣性能，根據(jù)要求確保導(dǎo)線之間的合理間距，確保導(dǎo)線的承載能力、熱穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，確保導(dǎo)線的良好絕緣性能。④確保電線具有承載能力、熱穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性。電氣工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)側(cè)重于材料和設(shè)備的選擇，設(shè)計(jì)師必須認(rèn)識到電線是自動化設(shè)備的關(guān)鍵部件，科學(xué)地選擇電線材料，電線適合節(jié)能需求，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，設(shè)計(jì)師必須防止電線布局彎曲，優(yōu)化電線布局方案，減少能源消耗。⑤防止電能過載。通過嚴(yán)格的要求，負(fù)載量達(dá)到要求，有利于發(fā)揮節(jié)能減排的作用，避免電力負(fù)載超標(biāo)，嚴(yán)格檢查和控制電氣設(shè)備，確保電力設(shè)備負(fù)載能力的可靠性，滿足電力使用設(shè)備和電氣設(shè)備的要求，促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

4.3 選擇合適的變壓器

在電氣工程自動化中選擇合適的變壓器，既不會影響電氣設(shè)備原本功能的發(fā)揮，也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。

（1）電氣企業(yè)在選擇變壓器時，需要在保證變壓器性能的同時，盡可能選擇耗能較少的變壓器。節(jié)能型變壓器是現(xiàn)階段電氣行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的一種新型變壓器，是根據(jù)電氣工程自動化需求應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)研發(fā)的一種變壓器。傳統(tǒng)變壓器運(yùn)行過程中的能源損耗比較多，會造成用電成本的大幅度增加，而應(yīng)用節(jié)能型變壓器，能夠大幅度降低電氣工程自動化的運(yùn)行成本和能源損耗，提升其經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，市場中常見的節(jié)能型變壓器分為S11、S12 等型號，不同型號所針對的應(yīng)用情景有所不同，但都能起到較好的節(jié)能環(huán)保效果。在電氣工程自動化中應(yīng)用節(jié)能型變壓器時，需要避免出現(xiàn)變壓器長時間、高負(fù)荷工作的情況，這樣才能夠保證節(jié)能型變壓器的使用壽命，降低其出現(xiàn)故障的可能性。

（2）在電氣工程自動化中，可以采用三相四線制供電方法連接變壓器，以保證三相電流的穩(wěn)定性和均衡性，將變壓器自身的損耗降到最低。

（3）在電氣工程自動化中，可以通過改變變壓器的材料來降低變壓器的能源損耗，如在制作變壓器時使用銅材料替代硅材料，這不僅能夠確保提升變壓器的運(yùn)行性能，而且能夠提升其節(jié)能環(huán)保效果，提高變壓器的運(yùn)行效率，降低其能源損耗。

4.4 降低用電損耗

電氣工程自動化設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中具有高功耗，為了減少資源消耗和電力消耗，節(jié)省企業(yè)的生產(chǎn)成本，不斷改進(jìn)自動化設(shè)備的配電系統(tǒng)，完美優(yōu)化配電系統(tǒng)，專注于優(yōu)化變壓器和電線，從而降低功耗[3]。首先，通過使用降低導(dǎo)線電阻的方法來減少電損耗。電阻器尺寸的重要因素將影響橫截面的長度和尺寸，電阻器將影響電力輸送效率，電氣工程自動化設(shè)備配電系統(tǒng)的施工，材料的選擇具有低導(dǎo)電性，將減少輸電能耗，減少電線長度，導(dǎo)線的電阻，會增加橫截面，可以增加用電量。其次，減少電力傳輸中的能源消耗。電能傳輸中產(chǎn)生的電阻會消耗電能，線路傳輸距離過長會產(chǎn)生功耗，因此有必要控制電阻、線路長度和導(dǎo)線橫截面，設(shè)計(jì)師必須合理設(shè)計(jì)傳輸距離，確保設(shè)計(jì)線為直線，因此，傳輸中的功耗將大大降低，同時能夠縮短傳輸距離，而較大截面的線路有利于控制功耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)[4]。

4.5 進(jìn)行無功功率補(bǔ)償

在電氣工程自動化中，供電設(shè)備產(chǎn)生的很大一部分功率是無功功率，無功功率過多會造成能源損耗的增多，電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率和質(zhì)量也將因此受到一定的影響。為了提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率，可以使用無功功率補(bǔ)償設(shè)備，對電網(wǎng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，既能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還能夠降低其運(yùn)行成本。一般情況下，電氣工程自動化無功功率補(bǔ)償設(shè)備安裝都使用就地補(bǔ)償方式，并選擇無功功率的參數(shù)物理量和模糊投切方式，這樣不僅能夠防止無功功率補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)功率倒流等現(xiàn)象，還能夠加大無功功率補(bǔ)償設(shè)備的節(jié)能效果。在對電氣設(shè)備進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)電氣設(shè)備的應(yīng)用需求調(diào)整無功功率補(bǔ)償設(shè)備各方面參數(shù)，確保滿足目標(biāo)電氣設(shè)備需求，這樣才能夠更好地發(fā)揮無功功率補(bǔ)償?shù)淖饔?，?shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

4.6 科學(xué)選擇電力電纜

在電氣工程自動化運(yùn)行中，電力電纜是重要的組成部分，也是電氣工程與更大成本投資的聯(lián)系，需要根據(jù)合理實(shí)踐選擇合適的電力電纜。在電氣工程的自動化操作過程中，要投入大量資金進(jìn)行良好的維護(hù)工作，可以選擇電流強(qiáng)度和電流密度較高的電力電纜，科學(xué)地確定電纜截面的尺寸。電氣工程自動化節(jié)能設(shè)計(jì)，選擇銅纜和鋁纜，鋁纜的資金投資不高，質(zhì)量輕，便于攜帶，但節(jié)能安全性差；銅纜具有低電阻率、高電阻和良好穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但價格昂貴。在實(shí)際電氣工程中，有必要根據(jù)具體使用場合選擇適合材料的電力電纜。電氣系統(tǒng)使用光纖設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[5]。光纖電纜應(yīng)用范圍更廣，連接電纜的設(shè)備更少，這有利于節(jié)省電纜材料，還將根據(jù)節(jié)能要求降低成本和功耗。電氣自動化實(shí)現(xiàn)了設(shè)備智能化，實(shí)現(xiàn)了光電相互作用的在線監(jiān)控。該智能單元的功能是智能控制，利用電子信息技術(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控，在線監(jiān)控采集站將核心組件作為處理器，采集和操作信息數(shù)據(jù)，從控制中心到網(wǎng)絡(luò)的所有環(huán)節(jié)，集中監(jiān)控生產(chǎn)過程。此外，系統(tǒng)可以依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)收集數(shù)據(jù)信息，處理特定問題，為所考慮的機(jī)組建立電機(jī)，系統(tǒng)可靠性高，有助于提高工作質(zhì)量和工作效率。

4.7 加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)研發(fā)

節(jié)能環(huán)保技術(shù)對電氣行業(yè)的發(fā)展有著極其重要的推動作用。電力能源是現(xiàn)階段重要的不可再生能源，為了對其進(jìn)行保護(hù)，需要在電氣工程自動化的未來發(fā)展過程中加強(qiáng)對節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，以降低電氣工程自動化對能源的需求。節(jié)能環(huán)保技術(shù)涉及的內(nèi)容比較復(fù)雜，在自動化技術(shù)的推動下，電氣工程得到發(fā)展，其對能源的損耗也越來越嚴(yán)重，加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，可以進(jìn)一步控制電氣工程自動化的能源需求，減少電氣工程中的電力線路損耗、電氣設(shè)備損耗，這樣才能維護(hù)自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，推動電氣工程經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語

總之，根據(jù)電氣自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，電氣工程自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，遵循相關(guān)原理，設(shè)計(jì)電氣自動化。優(yōu)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的變壓器，在系統(tǒng)中使用有源濾波器和無電源補(bǔ)償技術(shù)，注意合理選擇電力電纜，從而降低能耗，可防止電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行造成污染、環(huán)境損害，使電氣系統(tǒng)運(yùn)行更高效，從而提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。