浅谈工业电气自动化应用与节能技术冯大勇

浅谈工业电气自动化应用与节能技术冯大勇

冯大勇

身份证号码：23020519740806XXXX河北省承德市670000

摘要：在经济全球化的发展趋势之下，越来越多的工业电气自动化设备开始应用节能技术，其中包括改变工业设备的动力问题、线路部分、对设备进行无功补偿、采用软启动技术和选择合适的电压等级等，从而使得工业电气设备在激烈的市场竞争中脱颖而出。因此，我们应该不断地改进工业电气自动化设备的节能技术，提高工业电气自动化设备的应用率，通过大胆的创新使其发展更进一步。

关键词：工业电气；自动化；应用；节能

1工业电气自动化具有的特征

在工业电气自动化设备的各配电室和电动机的控制中心安装了用电设备，系统中的配件需要处理许多信息，因此维护和检修时不易；工业电气自动化设备正常工作时，不用工作人员时时控制，只在需要手动时进行操控即可；电气自动化设备易遭受损坏，因此应当对其安装敏感度和效率俱高的保护装置，要求保护装置能够迅速对设备实施保护；电气自动化设备是用电系统进行控制的，因此在设备上安装DCS系统，同时工作时检修更方便，不影响另一系统的工作，提升系统操控的稳定性。

除此之外，系统工作时，确保收集的信息能够被准确处理是十分必要的，因此，工作人员应提前准备好应急方案，确保系统始终处于最好的工作状态。

2常见的工业电气工程自动化控制问题

2.1节能方面的问题

虽然我国社会经济的发展近些年取得了极为显著的成效，但是单位GDP能耗和单位工业增加值能耗与发达国家相比还存在很大的差距。能源问题已经成为影响社会经济发展的主要问题，同时为了确保可持续发展战略目标的顺利实现，国家也加大了节能减排技术的宣传和推广力度。电气工程作为我国主要的能耗系统，该系统的节能降耗对于我国节能减排具有重要的作用。许多企业在电气工程建设当中，往往只考虑了电气功能的实现，为了降低初期建设的投资，过多的选用低成本的技术落后的高耗能设备，却忽略了长期运行的能源消耗。

2.2质量和管理环节方面的问题

施工质量是整个电气系统的灵魂，施工质量的好坏直接关系着后期整个系统运行的稳定性。只有加大电气工程质量和管理的投入力度，才能确保电气工程的长期稳定发展。但是由于大多数施工企业过度的追求施工的经济效益，盲目的追求施工进度，却忽略了对施工细节的把握。在工程验收中往往只是进行竣工验收，或者阶段性验收，而在施工过程中的监管力度较小。细节决定成败，电气施工更是如此，在施工过程中，细微的失误在验收时通常不容易发现，在初期运行时也不容易暴露，往往是在后期运行当中随着设备的运行逐渐显现的，例如一个小小的接线螺丝的松动引起的接触电阻增大，可能就会引起整个系统的瘫痪甚至引发一场火灾。

2.3系统集成度差

随着工业化生产的规模化、大型化、高参数化，PLC、DCS、各种智能仪表、传感器等被广泛应用于工业电气自动化系统。但因建设时间及建设厂家的不同，许多电气自动化系统因为接口不同，平台不同，程序不同等众多因素的影响，过多的呈现出一种各自为政的状态，这为各系统间的协同工作，操作人员的管理与操作带来了众多的不便。

3工业电气自动化的应用

3.1工业电气自动化在能源方面的应用

能源分为多种方向，其中，电力也属于能源。当前，电力自动化正在日渐发展、完善，例如配电管理系统、能源系统、检测系统、监测系统等被陆续应用在电力工业中。这种系统监管模式能令电力配置更加合理，电力运输方便快捷，管理得更加得心应手。进行电气自动化能使电力配置更合理、利用更高效，对生产生活中发现的问题进行预防和解决。自动化系统可以令各部门间的监控和检测相融合，加深企业内部关联。电力的统一操控，令管理更加有效、更加快捷。

3.2工业电气自动化在水利方面的应用

电气自动化的自动检测系统等技术的利用在水利方面，特别是水厂中，可以有效提升水资源的利用率，让水资源得以更高效的利用，不至于浪费。其次，对水资源质量的检测更严苛，使水质得以确保。自动化使企业管理更加系统、全面，彻底整合企业的管理和运行模式，使之有效结合起来。电气自动化的安全监测系统可以准确监测电压和电流的方向角度和增减幅度，同时对电流和电压加以控制，确保电力系统和工作人员的安全。

4工业电气自动化的节能技术

4.1线路部分

工业电气自动化在线路部分主要通过两个方面起到节能的作用：一是对变压器进行选择；二是降低电路的磨损。工业电气自动化在实际运行的过程中，通过研究其磨损可以发现：目前，我国大部分的工业电气负载率在５０％以内。因此为了能够达到节能的效果，应将负载率提高到７５％～８５％。在节能技术方面，一般要避免设备出现空载现象，使之实现节能的作用。因此，要注意线路在设计上的科学合理性。

4.2动力部分

工业电气的核心技术主要表现在动力节能方面。以电动机设备为例，首先在对电动机进行选择的时候，就要有目的性和针对性地选择动力足、效能高的设备，从而减少不必要的资源的浪费。通过“ｎ（转速）＝６０ｆ（电频率）［１－ｓ（转差率）］／ｐ（电机极对数）”可以计算交流异步电动机的转速。计算转速可以为选择设备提供良好的理论依据。在相同情况下，转速越快的，动力越强，节能效果越好。另外，要想电动机实现节能，就需要对公式中出现的转速、电频率、转差率进行控制。

4.3软启动技术

软启动技术作为现在工业电气自动化应用中的一项创新技术，具有节能的作用。软启动技术实际上就是一个晶闸管交流的调节压力器，其主要节能技术是通过改变晶闸管的触发角，使晶闸管调节电压和电路的输出电压得到改变，从而达到节能的目的。因此，在整个电压输出和启动的过程中，电压都处于较为稳定的状态。因为通过使用软启动技术，使输出电压变为平滑电压，在慢慢升压的过程中，电流的输出形成限流的现象，使得控制电机的电压处在稳定状态。为了保护电网不被污染，软启动技术在选择电动机型号的时候，也比一般的型号要小，因此，减少了不必要的投资。

4.4无功补偿

无功补偿技术是指做无功功率的补偿，它主要是指通过供电系统将电网的功率提高，从而使自动化工业电气在使用过程中降低损耗程度，使供电变压器和输送线路在工作过程中将工业电气的供电效率提高。从功率上改善供电系统的环境，使其达到节能的作用。无功功率补偿装置在工业电气自动化节能系统中有着不可或缺的作用。其无功补偿的技术能够最大限度地减少电网的损耗，使工业电气自动化质量得到提高。改变设备补偿后的功率因数，能够使工业电气自动化达到节能的效果。例如：一台自动化设备原来的补偿后功率因数为０．８，将其补偿后功率因数提高到０．９５以后，安装１ｋＶ•Ａ电容器就可以０．５２ｋＷ节省的设备容量，那么相当于原来的设备在体积、工作时间都不变的情况下，增加了发电和供电的容量，节约能量，减少电容量，控制投资成本。

结束语

现在，在国家宏观调控政策下，工业电气自动化项目的扶持力度有所增大，在一定程度上促进了该行业的发展。结合实际情况可知，工业电气自动化行业在迅速发展，行业潜在的节能问题及其实际应用方面也逐渐地显现出来了。特别是在节能技术方面有很多的制约性和不合理性，可见工业电气自动化的应用及节能技术的开发和规范迫在眉睫。

参考文献：

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