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鋼鐵冶煉系統中,節能技術的問題,主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中,節能一直是社會關注的問題,雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能,但是其在實際節能中,仍舊采用的是單一的節能技術,無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗,很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中,如果要引入先進的節能途徑,就要以冶煉系統的整體為主,需要消耗大量的資金,如果缺乏資金支持,鋼鐵冶煉系統的節能技術,就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業,綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等,已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性,關鍵問題是,社會對鋼鐵的利用率,不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益,進而阻礙了節能新技術的發展,增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻,但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性,被應用的范圍逐步擴大,對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主,作為當下最為先進的技術之一,對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小,并且準確有效,所以,就需要大批量的電氣設備共同運作,如此,對于電能的消耗可謂是不計其數,與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言,電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升,但縱觀整體發展情況而言,其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年,人們對于生活追求的品質不斷攀升,相應地也加大了對電氣自動化水平的要求,但是我國對這一領域研究的時間還不是很長,對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動化工廠的生產環節,相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產質量得不到有效的保證,就會發生一系列的用電事故,嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現,需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。 顧名思義,集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經提到過,雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛,但由于起步過晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來說,現在還處于自動化階段,技術水平發展有限,集成化技術還不成熟,各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以,還達不到及時實現資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮,使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變,所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導線電阻:(1)使用功率較小導線;(2)使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離,也是減少供電的距離;(3)使用截面積大較大的導線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導線,有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中,配電設備中的無功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說,無功功率主要表現在功率低,尤其是當功率過低的時候,用戶需要向相關部門繳納一定的罰款,因此如果說能夠使用合適的無功補償設備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響,那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用,因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進行無功補償的時候,一定要根據電壓容量,電壓負荷,自然功率,目標功率等參數來確定電容器的容量,同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波,需要通過串聯定量電抗器來消除諧波;(2)以參數的物理量來確定無功的電流,功率的參數,從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述,電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念,也是為了響應可持續發展的需求,同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步,但是隨著社會的發展,電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展,不斷優化配電設計,在科學利用電力資源的同時,還需要不斷提高電力系統的運行效率,并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).
資源能源危機已成為當今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發展中國家,粗放型的經濟增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機,進而出現了環境公害事件和溫室效應等,形成了對資源的浪費和對環境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發展造成的嚴重影響,應當不斷改善粗放型的經濟增長方式,在生產生活活動中實施有效的節能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費,并通過對有限資源的合理高效利用來實現經濟的發展與繁榮。我國工業用電占全國用電量的65%~70%,但是運行效率低,比先進國家低20%~30%,如何在其生產發展中推廣和引用電氣自動化節能設計,實現工業生產與自然資源的和諧發展,已成為了新時期人們關注的焦點,電氣自動化節能設計已成為節能降耗的主力軍。
2企業設備自動化節能設計
2.1電機運行中的節能設計
電機拖拽系統是電氣系統一個較大的電能消耗單元,運行方案的不合理及綜合維護不到位等,都會致使其運行低效,造成大量的電能浪費。大量的發熱降低電機系統綜合使用壽命,基于此,在進行電機運行的節能設計時應當采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案。
(1)對于運行工況偏離高效區的功率大、運行時間較長的用電系統利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式,進而進行動態調節電源輸入端電源頻率,利用對電機轉速的調控讓整個電機拖拽系統的輸出與輸入達到平衡狀態,實現節能降耗。
(2)交流電機串級調速實現電機無級平滑調速,低速時機械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調速系統。以上調速系統一方面使系統參數便于調整,另一方面接近于理想過渡,調整性能好,動態響應快,起動時間短,系統抗干擾能力強,節能效果也很理想,應當推廣應用。
(3)為達到電機的最佳運轉工況,可改變電機的動容量,通過構筑合理群控呼梯節能控制系統,對電機進行合理的調度分配管理,降低其系統能耗,達到節能降耗的目的。
2.2水泵、風機的節能設計
(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚程和流量。
(2)使用高效調速裝置,如變頻器、串級調速、液力耦合器、內反饋調速器、電磁滑差調速器。
(3)降低電機的富裕容量,提高電機運行效率,減少無功損耗。
(4)改造管路,減少阻力揚程損失,減少水泵、風機的總揚程和壓力。
(5)根據用戶的實際使用情況,對原有風機進行改造,改變風機的氣動性能,使風機在高效區工作。
2.3配電線路的節能設計
在工業廠區的建設方面,配電線路承載著為設備輸送電力重擔,用電系統不僅存在因集膚效應而產生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質量等問題。根據電力系統構架和其他特點,充分考慮對現場實際情況實施諧波治理改造,安裝節電器、省電霸,對電源優化處理,同時優化用電系統。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導線的電阻值極為重要,應當從以下幾個方面來進行:
(1)導線材質的選用方面,應當選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。
(2)縮短導線的長度,特別是在布線的時候盡量減少彎路。
(3)減小負荷中心與變壓器的距離,進而縮短供電距離。
(4)選用一些橫截面積比較大的導線,增加導線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導線的電阻值而得到有效減少,完成節約電能的目標。
2.4空調節能設計
空氣濕度是造成被控參數變化的主要原因,加之風的大小會改變空氣濕度,在進行空調節能設計方面,可設計為變風控制系統,這樣可改變風量的大小,卻不會改變風的溫度。運用時,根據室內人數的變化而變化逆風的轉速,使得送入房間的風量不會出現太大的波動,始終控制在參數之內。另外,在變風量的末端采用風機代替風閥的形式,使得風量的需求可及時反饋給風機,實現風轉速的調節控制,在不同需求下,根據傳感器監控的得出的參數指標,進行風轉速的改變,這樣就不會出現系統的過載現象,也在一定程度上減少了維護的費用。
2.5照明設施的節能設計
廠區照明設施的設計方面,應重點考慮到工業生產對光照的需求,如進行光源強度的合理設置,避免工業廠區因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設計時的燈具選擇方面,首先應保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發揮最佳的照明效果,促進節能;此外,應采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導體發光器件將電能直接轉化為光能的,剔除了一些中間轉化環節,減少了電能損耗,還具有發光的亮度高這一特點,且克服了傳統的老式燈具頻繁閃爍的問題,達到了節能減排的目的。
2.6弱電系統的節能設計
電廠電氣自動化系統不同于熱工操作系統,在操作頻率上較低,但是系統的保護性能可靠性較高,在結構上簡單易連鎖,只要兩臺相關的電氣控制系統就能保證其控制的自動性,所以,電廠電氣的自動化系統需要及時的構建合理的聯網方式和操作系統來提高其可靠性,也只有這樣才能使電廠電氣的自動化系統能夠安全的運行下去。電廠電氣的自動化系統的結構組成是分層分布式系統,主要包括通信控制層和站控層以及間隔層。首先,第一部分是通信的控制層,需要使用不同的通信方式實現不同裝置之間的數據轉換工作。也可以說網絡技術以及通信技術的快速發展作為電廠電氣自動化系統發展強有力的支持,同時也為電廠電氣的自動化系統在功能和結構上的進一步發展提供了更為廣闊的發展平臺,比如通過以太網技術實現數據與工作裝置之間的數據轉換工作,還可以通過現場的總線以及其他的一些主要設備來實現對于主控單元以及間隔層的通信工作,進而實現現代智能且有效的管理模式。電廠電氣的自動化系統在逐步的向現代與智能控制的方面發展,其中主要的表現有兩個方面,即間隔層和站控層。其次,在站控層方面,它是電廠電氣的自動化系統的主控裝置,不斷的收集并有效處理相關的數據對于整個的控制系統進行監視和有效控制的作用,所以監督和控制系統也在逐步的向自動化管理水平提高其全面高效運行的水平。最后,在間隔層方面,存在智能設備和相關的保護裝置,這些裝置主要需要通過現場的總線以及其接口進行通信工作,這一趨勢主要向著系統的綜合化以及網絡化的方向快速發展。所以,需要根據間隔層對設備不同程度的特殊要求,另外還可以采用以太網來實現通信。
2電氣自動化系統控制方案的設計意義
電廠電氣的自動化系統與傳統的電廠自動化系統相比較,電廠電氣的自動化系統能夠自動的與電波的脈沖信號連接起來,進而能夠發送出電力報表信號,這也就能實現廠用系統的智能功能,同時也能夠顯示出發電機運行的狀態是否正常,進而能夠更加精準的進行定值管理以及在線審核功能。除此之外,能夠對故障的出現進行及時的診斷和維修工作,有效提升電氣系統的實用性以及有效性。電氣自動化系統控制方案最重要的設計意義就在于,將各個獨立運行的電氣裝置通過連線或者是以太網來連接成一個整體的系統,進而減少傳統連接方式的缺點,而造成的高成本,這對與企業的穩定性發展也有著非常關鍵的作用。電廠電氣的自動化系統可以通過以太網這一通信科技技術來減少員工的勞動量或者是降低整個的運行成本并且提高其經濟的效益,電氣自動化系統控制方案的設計能夠為電廠的技術帶來了進一步的提高。
3電氣自動化系統的監控方案
傳統的電廠電氣監控系統主要能夠實現對于電氣部分信息的采集以及遠程控制功能的實現。但是總體來講,其信息量還是比較小的,而且信息的類型也比較單一。但是電氣自動化系統的監控方案主要側重在電氣系統的監控方面以及自動化監控技術的有效運用。電氣自動化系統監控的模式分為兩種,其一是,優于傳統的監控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。其二是,對于不同的分層結構繼續進行管理以及數據的交換。進行裝置間的數據交換主要通過站控層的轉發以及工作站來實現,有一些非常重要的信息要通過有效的方式連接。還有一些非常重要的信息需要通過主控單元以及雙向數據進行交換,另外一些不重要的信息要通過站控層的轉發或者是相關的工作站來實現交換。電氣自動化系統的監控方案有很高的實時性以及可靠性。在電廠自動化技術以及監控方案的應用中有許多需要注意的問題,如監控系統主站設備,整個系統的裝置分組以及主控單元的保護等等。
4結束語
強電部分主要內容包括:本論文由應屆畢業生網yjbys.com/整理提供配電系統、照明系統及防雷接地系統的設計,其中包括負荷計算等。
弱電部分主要內容包括:有線電視、公共廣播系統及綜合布線系統的設計。
消防部分主要報警系統、聯動系統的設計等。
本次設計完成圖紙共18幅,繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。
本電氣設計為畢業設計,其目的是通過設計實踐,綜合運用所學知識,理論聯系實際,鍛煉獨立分析和解決建筑電氣設計問題的能力,為未來的工作奠定堅實的基礎。
Abstract :This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ;Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ,among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 錄
一.緒論 6
1.1.建筑電氣概況 6 1.3設計內容 6
二.配電系統設計 9
2.1負荷分級 9
2.1.1一級負荷 9 2.1.3三級負荷 9
2.2負荷的供電要求 9
2.2.1一級負荷的供電要求 9
2.2.2二級負荷的供電要求 9
2.2.3三級負荷的供電要求 10
2.3本工程的負荷分級及供電要求 10
2.3.1本工程的負荷分級 10
2.3.2本工程負荷的供電要求 10
2.4負荷計算 10
2.4.1負荷計算的內容 10
2.4.2負荷計算的方法 10
2.4.3負荷計算的公式 11
2.4.4負荷計算表 11
2.5變(配)電所所址選擇,結構型式 11
2.5.1變(配)電所所址選擇 11
2.5.2變(配)電所結構型式 12
2.6變壓器類型,臺數,容量選擇 12 2.6.2變壓器臺數選擇 12
2.6.3變壓器容量選擇 12
2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12
2.8電纜選擇及敷設 13
2.8.1電纜選擇的原則 13
2.8.2電纜選擇的結果 13
三.照明系統設計 14
3.1總則 14
3.2照明光源選擇 14
3.3照明燈具選擇 14
3.4照度和照明方式選擇 15
3.5一般照明 15
3.6應急照明 16
3.7照度計算 17
四.建筑物防雷,接地系統設計 18
4.1建筑物的防雷分類 19
4.2建筑物的防雷措施 20
4.3本建筑的防雷系統 22
在現實當中,電氣工程及其自動化的設計應該從軟件和硬件兩方面來考慮,在一般情況下,硬件的設計要放在軟件設計的前面,根據實際電氣工程的需要,對電子元器件進行針對性選擇,第一步,應該設置一個中央服務器,將先進的計算機系統作為整個電氣工程自動化的核心;第二步,對的輔助設備進行選擇,比如控制器以及傳感器;第三步,對所有設備進行連接,組成一個完整的具有發出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設備。然而在實際的電氣工程及其自動化設計時,不僅要遵循以上說的理論,還要根據實際的情況,包括環境、空間等因素,對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產線是現實已經存在的,電氣自動化設計必須依靠原本的生產模型進行設計,因此,對硬件的安裝也有著相當高的要求,設備的體積不能過大,也不能過小,過大會導致空間的擁擠,過小又會影響操作,所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察,然后,根據實際的數據,對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后,還要設計相應的軟件系統,現進市面上,有著很多不同類型的自動化控制系統軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化,企業都會選取優質的軟件公司,這些軟件公司將會根據企業生產情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。
2電氣工程及其自動化的應用
2.1電氣工程及其自動化技術在變電站的應用
電力設備運行的平穩、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術的基本保障,所以對電力設備進行在線監控、系統保護以及調動控制等措施是必不可少的,但是由于社會經濟的不斷發展,科學技術的不斷進步,變電站的電力設備也逐漸增多,并且電力設備之間的聯通方式也越來越復雜,為了確保電網的安全運行,電業部門,投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動化技術引入到了變電站的設備控制之中,應用全微機化設備代替了原有的常規電磁式設備,應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜,使得變電站控制中心對變電站設備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設過程中的重要組成部分,進而保證了變電站的自動化調控模式的高效率,所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。
2.2電氣自動化技術在電網調度中的應用
1.電氣工程自動化的現狀缺乏較強的系統集成性對于電氣自動化的整體功能而言,系統集成為主要的發展趨勢,是必然的發展趨勢。對于當前的電氣自動化,存在多島自動化的結構,其特點為相互獨立、互不影響、性能單一、信息具有較高的集中性,很難發揮電氣機動化的整體功能。電氣自動化的網絡架構存在不一致性對于電氣自動化的發展,其主要目標是形成便捷、有效的電氣工程師,建立完善的自動化體系。但是,在當前的行業內,缺乏完善的架構,對網絡的認識不深入,網絡架構存在差異性,使得借助網絡結構而發展起來的電氣工程自動化在未來發展的道路上受到嚴重阻礙。同時,不同的主體在使用信息軟件的過程中,出現接口不匹配的問題,給信息的有效交流造成的障礙,影響了數據在不同主體之間的分享,在很大程度上破壞了系統運行中的實際效果。
2.對電氣自動化進行的積極改進立足科技,電氣自動化要充分運用新技術,注重實用性,開發新產品,運用新材料。在具體實踐過程中,要側重自主研發和創新,將節能作為重中之重,提出節能降耗,在運行中使用新工藝和新工具,重視思想的創新,尤其是注重網絡信息技術的應用,不斷更新,促進與自動化技術的有機整合。從信息方面進行考慮,電氣自動化的信息化主要突出信息技術的重要作用。對于設備的研發和制造要廣泛采用計算機信息技術,加快智能化的發展速度,在電氣工程中,加重網絡通信技術的使用。
二、電氣工程自動化系統中節能技術的體現
選擇合理的變壓器變壓器的損耗會造成電能的浪費,但是,其使用范圍有很廣,因此,要注重對變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗,其次,要注重節能性,減少有功功率的耗損。降低傳輸進行中電能的損失電能在傳輸的進行中,能量損耗無法避免。但是,根本的方式是減小電阻。首先,要重視導線的布局,防止出現彎路,縮短導向的長度;其次,導線材料要進行電阻率較?。辉俅?,在統一的條件下,選擇橫截面積較大的導線;最后,靠近負載中心,減少實際供電的距離。選擇有源濾波器在實際操作過程中,要借助對諧波的去除,降低誤操作的頻率,其根本途徑就是使用濾波器。
三、節能設計在電氣自動化中的具體應用
1.不斷提升電氣系統的運行效率在進行電氣設備選擇的時候,要注重其節能的特性,目的是為后期的節能功能奠定基礎。同時,還可以對無功功率進行補償,對運行負荷進行有效均衡,減少電能輸送過程中的損失,這些做法的目的都是為了提升節能的效果,也可以在設計中,對負荷值進行合理調整,運用科學的設計參數。這樣做的目的是確保系統安裝和運行進行中,電源的高效、綜合地運用,增強設備運行效率,降低能耗。
2.對配電系統的設計進行不斷優化電力系統的功能就是為系統安裝提供必須的動力。因此,在具體的配電設計中,最基本的就是充分考慮適用性,保障對電氣設備的有效控制,與此同時,要達到用電設備對供電設備的綜合要求,對各種不良因素進行有效控制。在配電工程中,在達到設備有效運行的基本要求外,還要保障整個電力系統的全面、可靠、穩定的運行,促進系統的靈活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考慮系統運行的安全性。要重視導線的絕緣性能,在進行布線的過程中,要保障合理的絕緣距離,以提升導線的穩定性,提升配電和用電的安全性。另外,要做好接地,安排和設置防雷設施。
四、結束語
電氣自動化有更高校的工作效率和經濟效益,工作的可靠性及環境條件都得到了顯著的提升。電氣自動化是企業在市場競爭中獲勝的一項有力的支持。目前的電氣自動化正處在飛速進步的階段,在發展中仍存在一些問題需要改進。
1電氣工程自動化現在的狀況
(1)電氣自動化系統集成性不強。電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路,我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次,多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷,不能充分發揮電氣機動化的功能和作用。
(2)電氣自動化的網絡構架不統一。電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統,但目前很多企業自身網絡構架不盡相同,使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中,因為程序接口的不一致,影響企業數據和信息的傳輸交流,進而阻礙了企業數據和信息的共享,使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。
(3)電氣自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中,由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同,過分根據技術人員主觀習慣和意識支配,系統的開發平臺各有不同,進而導致電氣工程及自動化的實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加,增加了系統整體的運行費用和負擔。
2電氣工程自動化的應對和改進措施
(1)從科技化方面,科技化是指電氣自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想,以節能降耗為切入點,積極推廣應用節能降耗新技術、新方法、新工藝,在材料的使用,技術的使用等方面力求創新,采用信息技術、計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術,研發新產品。
(2)從信息化方面,信息化則是指信息技術在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術,人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網絡通信技術,都充分展現了信息技術愛電氣自動化中起到的重要作用。
(3)從開放化方面,開放化則是要與外界建立一個接口,實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施,也是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵,它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上,是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。
二、電氣工程自動化系統中的節能技術
(1)選擇合適的變壓器。變壓器會因銅損、鐵損、空載損耗和負載損耗等因素造成許多電能的浪費,但是變壓器在供配電系統中的運用又非常廣泛,所以變壓器選擇得好可以有效地實現節能的目標??偟膩碚f,選擇變壓器可以從以下幾個方面考慮: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補償設備,使流經的三相電電流保持平衡,消除或降低負載的不平衡性,從而實現變壓器自耗最??;其次是要選擇有較好節能特征的變壓器,進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。電能在進行傳輸的途中,導線里的電阻就會造成一定有功功率損耗,這是無法避免的。但是,整個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,只能使導線所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導公式可知它和電導以及導線的長度是正比關系,和導線的橫截面積是反比關系,所以可以通過以下的途徑來減少導線的電阻:第一,合理的布局,避免導線走彎路或回頭路,盡可能降低導線的長度;第二,選擇電阻率比較小的材料制成導線;第三,同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導線,這樣可以有效降低電阻;第四,使變壓器和負載中心盡量靠近,使供電的距離減少。
(3)使用有源濾波器。在實際的操作中常常會發生誤動作,所以要消除諧波來避免或減少電氣設備的誤操作,而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設備,其帶來的諧波也隨之增加,但是產生的諧波與基波在電網阻抗上會重疊,從而使電壓形成畸形,由此導致電氣設備誤動作的產生。
(4)采取無功功率補償。整個供配電系統是由升降壓變壓器、輸配電線路、用戶電力負荷以及配電變壓器等多個環節形成。電能通過電流的形式流動于整個電力系統,為終端客戶提供電能的同時必不可免的會有能量的浪費,其中無功功率占據著比較大的比例,不僅降低了整個電路的電壓,而且會影響電網的經濟運行和降低電能的輸送質量。而無功功率在終端客戶那里最直觀的反映就是功率因數降低。若其功率因數低于0.9,那用戶就要繳納罰款,從而增加了用戶用電的成本。所以實際操作時可以選用合適的無功補償設備來增加功率因數,讓無功就地實現平衡,從而使電力系統的電壓能夠保持相對穩定,進一步提高電能的質量,實現綠色節能的目的,還可以使經濟效益提高并為社會效益提供支撐與保證。在電力系統運行時,若使用無功功率補償,就要達到如下要求:首先就是后來的投切開關和在舊的補償電容里的循環投切要按比例進行分配,這些都沒有辦法達到理想補償效果;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,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
三、電氣自動化節能設計技術的實際應用
要想實現電氣自動化節能的目標,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備以及安裝工藝的設計。只有完成了這些才能在未來成功的利用電氣自動化來實現節能的目的。
(1)提高電氣系統的運作效率。在選擇電氣系統的設備時,最好選用那些節能設備,這是為以后節能減排做好了基礎和鋪墊。同時實際操作中還可以運用補償無功、均衡負荷和降低電路損耗等途徑來實現在電氣系統運作過程中的節能目標。比如說,可以在配電設計過程中,利用適當的調整負荷以及選用合理的設計系數等方法來達到目的。通過這種途徑能確保電力系統在安裝以及運作的過程中,有效提升電源的綜合利用率并提高設備的運作效率,從而實現減少電能損耗的目的。
(2)優化配電系統的設計。電力系統的服務宗旨就是為安裝此電氣系統過程中要用電的設備提供所需的動力。所以,在整個配電設計過程中首先要實現的最低要求就是要將電力系統的適用性充分考慮在內。適用性,簡單來說就是能對電氣設備的有效控制做出相應的保障,還要達到用電設備對供電設備以及負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,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
四、結語