电气自动化中的节能技术使用探析邓帅

电气自动化中的节能技术使用探析邓帅

冯瑞军邓帅

（山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东莱州261400）

摘要：最近几年，逐渐兴起了一门新的电气信息学科，也就是电气自动化，它紧密联系着人们的生产和生活。通过电气自动化的运用，能够显著提升工作效率、降低运行成本、改善劳动生产率。尤其近些年，时代的发展，资源紧缺问题日趋严重，节能受到了人们的重视，而电气自动化节能设计技术是非常重要的一个方面，需要科学运用。鉴于此，本文是对电气自动化中的节能技术使用进行研究，仅供参考。

关键词：电气自动化；节能技术；使用分析

一、电气设备节能技术的原理分析

电气设备自动化的节能技术的应用和发展离不开相关的理论支持，相关实践活动的验证说明。在新形势下，节能技术的原理是传感器系统的相关理论。即通过在不同的电气设备上安置传感器，实现计算机对设备能耗等数据的收集、分析、处理，并由此将数据分享至矿区系统的控制中心，从而由控制中心统一对电气设备进行参数调节，从而优化调整电气设备的运行状态，使其达到运行的标准和节能目标。目前，节能技术原理中最为关键的环节在于对各个设备和系统的控制结构方面。主要是由总控制器、执行器和网络传输通道。本文主要就矿区应用所采用的电气设备自动化的节能技术中的监控作用中的网络传输通道入手分析其相关工作原理，推动控制系统的发展。一方面是两级网的控制装置，其原理是应用局域网加工业总线控制网络成为二级网络，通常情况下，最高网速将会达25kbit/s，总体上网速低于人们正常生活中的网络速度要求。二是四级控制装置。第一级为总控制器，主要是由一系列设备和显示器组成，是四级控制装置运行的基础；第二级是主控制器，主要是指一些通讯和控制设备，发挥传输的作用；第三级是智能控制设备，主要是实现对数据的分析和处理，从而得出控制电气设备的方案。在第三级控制器中要时刻注意实效性，即保证同第一级、第二级之间的连接的有效性，并保证对该阶段各个设备的独立性的控制；第四级是执行器，一般情况下的执行器为无线通讯的方式，从而对矿区内的电气设备进行数据等的调整控制。

二、电气自动化的设计理念和原则

1、设计理念

首先是远程监控，通过远程监控的实现，安装费用得到了较大程度的降低，原材料和电缆消耗量得到了减少，可靠性较高。但是因为现场只有较低的总线通讯速度，这样就会出现较大的相对通讯量，因此在一些电气自动化规模较大的地方就不能够采用这种方式。其次是集中监控，将这种运行方式利用起来，可以非常方便地开展维护工作，且对控制站的保护工作没有较高要求，同时也可以比较容易地开展自动化设计工作。只是如果需要对较大信息量进行处理，处理速度就会受到较大的影响。最后是总线监控，在自动化系统中已经开始广泛采用总线监控的方式，经过不断的发展，有着较高的智能化程度，方便了网络控制系统的应用。此外，其有着比较独立的功能，灵活性也比较高。

2、设计原则

在机械、工艺生产对电气控制需求得到满足的基础上，还需要将电气系统的调速技术指标、照明等因素纳入考虑范围，要按照经济性和简单性的原则来进行设计。通常利用电机结合的方式来控制机械生产，那么除了满足工艺要求和制造成本要求之外，还需要对两者的关系科学处理，对电子设备构件合理选择，保证其能够可靠安全的使用。同时要设计美观的外形，并且使用和维护起来比较的方便。

三、电气自动化节能设计技术

1、对变压器科学选择

为了实现节能要求，要科学选择变压器，一般可以从这些方面努力：将节能型的变压器运用过来，以便促使变压器消耗的有功功率得到减少；为了促使三相电的电流得到平衡，选择的设备需要能够自动单向补偿，这样负荷的不平衡性得到了降低，进而促使变压器自身损耗得到降低，最大限度地降低损耗量。

2、无功补偿

无功补偿在配电系统中占有较大的比例，那么线路的电能损耗就会增加，同时降低了电网电压，这样电网的正常安全稳定运行就会受到较大程度的影响。无功功率还会降低用户的功率因数，如果功率因数在0.9以内，那么用户就需要将相应的罚款上交，这样用电成本便有了增加，经济效益受到不利的影响。因此，为了促使无功功率得到平衡，就可以将无功补偿设备运用过来，促使功率因数得到增加，系统电压也可以维持稳定，电能质量得到提升，进而促使电能损耗的目的得到实现，经济效益和社会效益比较显著。将无功补偿运用到电力系统中，需要考虑这些方面的内容。具体而言，首先，对电容器容量科学确定，要将配电电压容量、自然功率等因素纳入考虑范围，科学计算，对电容确定值进行有效获取，如果有谐波产生于补偿过程中，那么就需要串联电抗器，数量达到一定要求之后，就可以有效过滤掉线路中的谐波。为了避免出现无功倒送、投切振荡等问题出现，可以依据无功功率来对投切参数合理选择。目前的投切模式有着较好的使用效果，准确跟踪、平滑调节功能都得到了实现，适用范围也得到了扩展；在低压状态下，需要将投切复合开关技术加以运用，而高压补偿下，则需要将针孔接触器运用过来。

3、有源滤波器

只有将谐波影响消除掉，方可以避免有错误动作出现于电气设备中。应用有源滤波器，具有不错的效果。误动作出现的原因是使用了越来越多的电气设备，这样就会增多谐波；会有重叠现象产生于电网阻抗中的谐波电压和基波电压中，改变电压，进而导致误动作产生于电气设备。具体来讲，有源滤波器能够迅速反应，动态性能较好，功率使用范围较为广泛，具有较好的无功补偿效果。通过有源滤波器的使用，可以有效过滤谐波，避免有误动作出现于电气设备中，进而提升电气设备的工作效率，节能减排的目的也可以有效实现。

4、对线路传输过程中的电能损耗有效降低

电阻普遍存在于导线中，那么在传输电能的过程中，就会损耗掉一定的有功功率，但是线路中电流却不会发生变化。因此，为了促使线路传输过程中的电能损耗得到降低，就需要采取措施，促使导线电阻有效减小。但是有反比关系存在于导线的电阻值和导线导电能力和导线长度之间，有正比关系存在于导线电阻值和横截面积之间，那么为了促使导线电阻值得到减小，就需要从这些方面努力：选用具有较小电阻值的导线材质，这样线路传输中的电能损耗方可以得到降低；对导线长度有效缩减，布线的过程中，尽量设置较少的弯路，促使导线长度得到缩短。对负荷中心和变压器之间的距离有效减小，促使供电距离得到缩短。选用的导线应该具备较大的横截面积，导线电阻值得到降低后，线路传输中的电能损耗情况可以得到有效改善，促使电能得到显著节约。

结束语

综上所述，在如今的环境下，我国开始将节能经济在大范围内开展，同时制定了一系列的政策，以便对节能经验有效开发和发展。对电力自动化行业来讲，也需要将其作为发展的契机，增强节能理念，对电气自动化的节能设计技术深入研究，提升电气自动化的节能性，贯彻可持续发展的理念。

参考文献

[1]张晓艳.电气自动化中的节能技术使用探析[J/OL].世界有色金属,2018(01):293+295[2018-03-26].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2472.TF.20180322.1604.352.html.

[2]徐勇.浅谈节能设计在电气自动化工程中的应用[J/OL].当代教育实践与教学研究:1-4[2018-03-26].https://doi.org/10.16534/j.cnki.cn13-9000/g.20180321.012.

[3]刘宏伟.基于电厂设备电气自动化系统的节能控制研究[J].山东工业技术,2018(04):185.

[4]汤书剑.从高中生视角谈电气自动化中节能技术的有效应用[J].电子技术与软件工程,2018(04):123.

[5]李振荣.电气自动化的节能设计技术探析[J].绿色环保建材,2018(01):12-13.

作者简介

冯瑞军，1987/11，男，山东烟台招远，本科，电气技术员，研究方向：网络，电气自动化。