自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)電氣工程論文

精品文檔-下載后可編輯自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)電氣工程論文一、電氣工程自動(dòng)化的現(xiàn)狀分析

電氣自動(dòng)化有更高校的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，工作的可靠性及環(huán)境條件都得到了顯著的提升。電氣自動(dòng)化是企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的一項(xiàng)有力的支持。目前的電氣自動(dòng)化正處在飛速進(jìn)步的階段，在發(fā)展中仍存在一些問(wèn)題需要改進(jìn)。

1電氣工程自動(dòng)化現(xiàn)在的狀況

(1)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成性不強(qiáng)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能提升的必經(jīng)之路，我國(guó)目前一些電氣自動(dòng)化還處在多島自動(dòng)化的層次，多島自動(dòng)化具有互不連接、功能單一、信息獨(dú)享的缺陷，不能充分發(fā)揮電氣機(jī)動(dòng)化的功能和作用。

(2)電氣自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一。電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動(dòng)化系統(tǒng)，但目前很多企業(yè)自身網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不盡相同，使得依托于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展的電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展受到了阻礙。另外不同企業(yè)和商家在軟、硬件產(chǎn)品交換過(guò)程中，因?yàn)槌绦蚪涌诘牟灰恢拢绊懫髽I(yè)數(shù)據(jù)和信息的傳輸交流，進(jìn)而阻礙了企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的共享，使電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)。

(3)電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用過(guò)于受主觀支配。不同的企業(yè)在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和開(kāi)發(fā)中，由于技術(shù)人員思想理論及技術(shù)掌握程度的不同，過(guò)分根據(jù)技術(shù)人員主觀習(xí)慣和意識(shí)支配，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)各有不同，進(jìn)而導(dǎo)致電氣工程及自動(dòng)化的實(shí)際設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)中的程序和成本增加，增加了系統(tǒng)整體的運(yùn)行費(fèi)用和負(fù)擔(dān)。

2電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)對(duì)和改進(jìn)措施

(1)從科技化方面，科技化是指電氣自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)實(shí)用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。本著自主創(chuàng)新的思想，以節(jié)能降耗為切入點(diǎn)，積極推廣應(yīng)用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝，在材料的使用，技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新，采用信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)等高新技術(shù)，研發(fā)新產(chǎn)品。

(2)從信息化方面，信息化則是指信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化的地位應(yīng)更加突出。電力設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行中廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)優(yōu)化與仿真技術(shù)，人工智能分析的廣泛應(yīng)用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)愛(ài)電氣自動(dòng)化中起到的重要作用。

(3)從開(kāi)放化方面，開(kāi)放化則是要與外界建立一個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接。計(jì)算網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)交換和共享的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是實(shí)現(xiàn)管理、決策、設(shè)計(jì)、控制和制造一體化的關(guān)鍵，它已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上，是電力系統(tǒng)信息管理、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、調(diào)度自動(dòng)化等方面的核心。

二、電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)

(1)選擇合適的變壓器。變壓器會(huì)因銅損、鐵損、空載損耗和負(fù)載損耗等因素造成許多電能的浪費(fèi)，但是變壓器在供配電系統(tǒng)中的運(yùn)用又非常廣泛，所以變壓器選擇得好可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。總的來(lái)說(shuō)，選擇變壓器可以從以下幾個(gè)方面考慮：首先是要將變壓器自身的消耗降到最低，這就是選用單相的自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，使流經(jīng)的三相電電流保持平衡，消除或降低負(fù)載的不平衡性，從而實(shí)現(xiàn)變壓器自耗最?。黄浯问且x擇有較好節(jié)能特征的變壓器，進(jìn)一步減少變壓器有功功率的耗能。

(2)減少電能在傳輸中的消耗。電能在進(jìn)行傳輸?shù)耐局校瑢?dǎo)線里的電阻就會(huì)造成一定有功功率損耗，這是無(wú)法避免的。但是，整個(gè)途中線路上的電流是保持不變的，因此要想減少電能在途中的浪費(fèi)，只能使導(dǎo)線所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導(dǎo)公式可知它和電導(dǎo)以及導(dǎo)線的長(zhǎng)度是正比關(guān)系，和導(dǎo)線的橫截面積是反比關(guān)系，所以可以通過(guò)以下的途徑來(lái)減少導(dǎo)線的電阻：第一，合理的布局，避免導(dǎo)線走彎路或回頭路，盡可能降低導(dǎo)線的長(zhǎng)度；第二，選擇電阻率比較小的材料制成導(dǎo)線；第三，同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導(dǎo)線，這樣可以有效降低電阻；第四，使變壓器和負(fù)載中心盡量靠近，使供電的距離減少。

(3)使用有源濾波器。在實(shí)際的操作中常常會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，所以要消除諧波來(lái)避免或減少電氣設(shè)備的誤操作，而最高效的方法就是運(yùn)用濾波器。造成誤動(dòng)作的因素主要就是越來(lái)越多的電氣設(shè)備，其帶來(lái)的諧波也隨之增加，但是產(chǎn)生的諧波與基波在電網(wǎng)阻抗上會(huì)重疊，從而使電壓形成畸形，由此導(dǎo)致電氣設(shè)備誤動(dòng)作的產(chǎn)生。

(4)采取無(wú)功功率補(bǔ)償。整個(gè)供配電系統(tǒng)是由升降壓變壓器、輸配電線路、用戶電力負(fù)荷以及配電變壓器等多個(gè)環(huán)節(jié)形成。電能通過(guò)電流的形式流動(dòng)于整個(gè)電力系統(tǒng)，為終端客戶提供電能的同時(shí)必不可免的會(huì)有能量的浪費(fèi)，其中無(wú)功功率占據(jù)著比較大的比例，不僅降低了整個(gè)電路的電壓，而且會(huì)影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和降低電能的輸送質(zhì)量。而無(wú)功功率在終端客戶那里最直觀的反映就是功率因數(shù)降低。若其功率因數(shù)低于0.9，那用戶就要繳納罰款，從而增加了用戶用電的成本。所以實(shí)際操作時(shí)可以選用合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備來(lái)增加功率因數(shù)，讓無(wú)功就地實(shí)現(xiàn)平衡，從而使電力系統(tǒng)的電壓能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)一步提高電能的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的，還可以使經(jīng)濟(jì)效益提高并為社會(huì)效益提供支撐與保證。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，若使用無(wú)功功率補(bǔ)償，就要達(dá)到如下要求：首先就是后來(lái)的投切開(kāi)關(guān)和在舊的補(bǔ)償電容里的循環(huán)投切要按比例進(jìn)行分配，這些都沒(méi)有辦法達(dá)到理想補(bǔ)償效果；其次是電容器的容量大小，要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數(shù)，并且加以計(jì)算而得來(lái)，若在補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，就要串聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電抗器，借此來(lái)消除線路中的諧波；最后就是在確定投切參數(shù)的時(shí)，最好是選用無(wú)功功率，這是為了能有效地避免過(guò)度補(bǔ)償、無(wú)功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果，不僅能有效調(diào)節(jié)平滑，并且跟蹤準(zhǔn)確性很高，應(yīng)用范圍很廣。

三、電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

要想實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化節(jié)能的目標(biāo)，最重要也是最先要完成的就是要很好的完成電氣工程的電氣設(shè)備以及安裝工藝的設(shè)計(jì)。只有完成了這些才能在未來(lái)成功的利用電氣自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

(1)提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)作效率。在選擇電氣系統(tǒng)的設(shè)備時(shí)，最好選用那些節(jié)能設(shè)備，這是為以后節(jié)能減排做好了基礎(chǔ)和鋪墊。同時(shí)實(shí)際操作中還可以運(yùn)用補(bǔ)償無(wú)功、均衡負(fù)荷和降低電路損耗等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)在電氣系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中的節(jié)能目標(biāo)。比如說(shuō)，可以在配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整負(fù)荷以及選用合理的設(shè)計(jì)系數(shù)等方法來(lái)達(dá)到目的。通過(guò)這種途徑能確保電力系統(tǒng)在安裝以及運(yùn)作的過(guò)程中，有效提升電源的綜合利用率并提高設(shè)備的運(yùn)作效率，從而實(shí)現(xiàn)減少電能損耗的目的。

(2)優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電力系統(tǒng)的服務(wù)宗旨就是為安裝此電氣系統(tǒng)過(guò)程中要用電的設(shè)備提供所需的動(dòng)力。所以，在整個(gè)配電設(shè)計(jì)過(guò)程中首先要實(shí)現(xiàn)的最低要求就是要將電力系統(tǒng)的適用性充分考慮在內(nèi)。適用性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能對(duì)電氣設(shè)備的有效控制做出相應(yīng)的保障，還要達(dá)到用電設(shè)備對(duì)供電設(shè)備以及負(fù)荷容量等因素可靠性的要求。其次是電容器的容量大小，要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數(shù)，并且加以計(jì)算而得來(lái)，若在補(bǔ)償時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，就要串聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電抗器，借此來(lái)消除線路中的諧波；最后就是在確定投切參數(shù)的時(shí)，最好是選用無(wú)功功率，這是為了能有效地避免過(guò)度補(bǔ)償、無(wú)功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果，不僅能有效調(diào)節(jié)平滑，并且跟蹤準(zhǔn)確性很高，應(yīng)用范圍很廣。

四、結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化雖然在我國(guó)得到了較大的發(fā)展應(yīng)用，但多多少少還存在著一些問(wèn)題，為此還需要在電氣自動(dòng)化方面做出更多的努力才行。電氣自動(dòng)化的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用更是一個(gè)發(fā)展的初級(jí)階段，所以在以后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，必須要以節(jié)約能源，減少能耗為出發(fā)點(diǎn)，盡可能降低電氣自動(dòng)化所損耗的能源，將其對(duì)環(huán)境的污染程度降到最低，