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摘要:在經濟全球化的發展趨勢下，我國的工業技術在不斷地發展和提高，對工業電氣的需求越來越大，但是工業電氣在應用和節能方面仍存在很多問題。通過分析這些問題，對工程工業電氣自動化應用與節能技術進行探討。
關鍵詞:電氣自動化；節能技術；變頻調速
0引言
現在，在國家宏觀調控政策下，工業電氣自動化項目的扶持力度有所增大，在一定程度上促進了該行業的發展。結合實際情況可知，工業電氣自動化行業在迅速發展，行業潛在的節能問題及其實際應用方面也逐漸地顯現出來了。特別是在節能技術方面有很多的制約性和不合理性，可見工業電氣自動化的應用及節能技術的開發和規范迫在眉睫［1］。
1工業電氣自動化的概述
1．1工業電氣自動化的內涵
工業電氣自動化主要是通過電氣自動化手段提高人們在生產生活中的勞動效率，從而提高生產率，最終使得經濟效益提高。目前，我國已經實現通過高科技手段，成功邁入工業化和信息化的時代。由于工業電氣自動化在生產、生活中的融入，從根本上提升了單位時間工作效率，在保障質量的基礎上，增加了工業生產量。同時，更能達到優化管理工作的效果，使得工業生產各個領域均實現自動化、現代化［2］。
1．2工業電氣自動化的應用
工業電氣自動化主要有以下幾個特點：監控作用、精度調整作用、節能作用、自動檢測。通過監控作用，可以大大減少在操作過程中存在的隱患，同時還能夠快速找到原因并及時進行維修。例如：在操作過程中，電氣設備一旦出現故障或其他問題，自動報警裝置就會發出警報，這樣工作人員可以立即斷電進行檢修［3］。在施工過程中通過調整設備的精確度，可以使工作成本、材料成本得到降低，同時可以減輕工人的工作量。例如：電氣自動化設備在工作過程中，工人在操作臺上發出指令，設備就可以自動調整精確度，生產符合規格的零件。在過去的操作過程中，大型的電氣設備需要消耗大量的能源，造成能源浪費，而工業電氣自動化的應用有效解決了這一問題。其通過調節設備的功率來有效控制能源的使用，在節省資源的同時也保護了環境［4］。在自動化技術持續完善的情況下，目前大部分工業電氣設備均可以自動檢測其內部的所有系統，有效地監測其工作狀態和運行過程。例如：工業電氣在工作過程中出現異常情況的時候，通過自動檢測功能，能夠及時地發現問題并第一時間知道原因所在。因此，通過自動檢測的技術能確保各類設備均在正常狀態下運行，在延長電氣設備使用壽命的基礎上，提升生產效率［5］。
2工業電氣自動化的節能技術
2．1線路部分
工業電氣自動化在線路部分主要通過兩個方面起到節能的作用：一是對變壓器進行選擇；二是降低電路的磨損。工業電氣自動化在實際運行的過程中，通過研究其磨損可以發現：目前，我國大部分的工業電氣負載率在50％以內。因此為了能夠達到節能的效果，應將負載率提高到75％～85％。在節能技術方面，一般要避免設備出現空載現象，使之實現節能的作用。因此，要注意線路在設計上的科學合理性［6］。
2．2動力部分
工業電氣的核心技術主要表現在動力節能方面。以電動機設備為例，首先在對電動機進行選擇的時候，就要有目的性和針對性地選擇動力足、效能高的設備，從而減少不必要的資源的浪費。通過“n（轉速）＝60f（電頻率）［1－s（轉差率）］／p（電機極對數）”可以計算交流異步電動機的轉速。計算轉速可以為選擇設備提供良好的理論依據。在相同情況下，轉速越快的，動力越強，節能效果越好。另外，要想電動機實現節能，就需要對公式中出現的轉速、電頻率、轉差率進行控制［7］。
2．3變頻調速
工業電氣自動化在節能方面的另一個手段就是變頻調速。例如：使用變頻調速技術以后，高壓風機電動機節能率高達55．29％，節能率是以往的液力耦合器的1．5倍左右。在理論計算中，流量與轉速的一次方成正比，以1000kW的高壓風機電動機為例，假設風機的風量從100％降低到了70％，因此，風機的轉速可以降低30％，達到70％，負載功率也能從理論上降低34．3％。如果采用高頻變速器調頻變速，效率按95％來算，再考慮電動機效率在低功率時有所下降和管道系統效率也降低的情況。電網的總輸出功率約為（34．3％／95％／85％／95％＝44．71％），也就是447．1kW，節能率到達55．29％。如果按照全年風機的工作時長為300天，那么采用高頻變速器調頻變速的情況下一共節能39800kW•h。但是，如果在用液力耦合器的話，如果按照效率為66．5％計算，電網的總輸出功率約為（34．3％／65．5％／85％／95％＝63．87％），也就是638．7kW，節能率為36．13％。如果按照全年風機的工作時長為300天，那么使用液力耦合器的情況下一共節能26000kW•h。因此，經過對比以后可以發現，工業電氣自動化的變頻調速技術，具有非常可觀的節能效率［8］。
2．4軟啟動技術
軟啟動技術作為現在工業電氣自動化應用中的一項創新技術，具有節能的作用。軟啟動技術實際上就是一個晶閘管交流的調節壓力器，其主要節能技術是通過改變晶閘管的觸發角，使晶閘管調節電壓和電路的輸出電壓得到改變，從而達到節能的目的。因此，在整個電壓輸出和啟動的過程中，電壓都處于較為穩定的狀態。因為通過使用軟啟動技術，使輸出電壓變為平滑電壓，在慢慢升壓的過程中，電流的輸出形成限流的現象，使得控制電機的電壓處在穩定狀態。為了保護電網不被污染，軟啟動技術在選擇電動機型號的時候，也比一般的型號要小，因此，減少了不必要的投資。
2．5無功補償
無功補償技術是指做無功功率的補償，它主要是指通過供電系統將電網的功率提高，從而使自動化工業電氣在使用過程中降低損耗程度，使供電變壓器和輸送線路在工作過程中將工業電氣的供電效率提高。從功率上改善供電系統的環境，使其達到節能的作用。無功功率補償裝置在工業電氣自動化節能系統中有著不可或缺的作用。其無功補償的技術能夠最大限度地減少電網的損耗，使工業電氣自動化質量得到提高。改變設備補償后的功率因數，能夠使工業電氣自動化達到節能的效果。例如：一臺自動化設備原來的補償后功率因數為0．8，將其補償后功率因數提高到0．95以后，安裝1kV•A電容器就可以0．52kW節省的設備容量，那么相當于原來的設備在體積、工作時間都不變的情況下，增加了發電和供電的容量，節約能量，減少電容量，控制投資成本。
2．6電壓等級
在進行電氣自動化的應用過程中選擇合適的電壓等級，可以起到很好的節能效果。通過對電壓等級的配置，使高壓和低壓在配置過程中達到節能的效果。首先要對電氣設備在工作過程中所要負載的功率進行判斷，使其效能得到最大化的同時降低能耗，起到節能的作用。另外，在進行電壓等級選擇和使用的過程中，要對電設備的使用情況、性質特點和回路進行統計，通過對電壓等級進行合理的配置，最終起到較好的節能效果。
3總結
綜上所述，在經濟全球化的發展趨勢之下，越來越多的工業電氣自動化設備開始應用節能技術，其中包括改變工業設備的動力問題、線路部分、對設備進行無功補償、采用軟啟動技術和選擇合適的電壓等級等，從而使得工業電氣設備在激烈的市場競爭中脫穎而出。因此，我們應該不斷地改進工業電氣自動化設備的節能技術，提高工業電氣自動化設備的應用率，通過大膽的創新使其發展更進一步。
參考文獻
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［4］張金平，楊威．當前節能設計技術在電氣自動化中的應用分析［J］．中國管理信息化，2015，18（22）：44－45．
［5］張峣林．綜述電氣自動化節能技術應用［C］／／科技與企業雜志社，決策與信息雜志社，北京科技大學土木工程學院．“中國建筑發展論壇———建筑與科技理論研討會”論文集，2015：148－149．
［6］陳玉．節能設計技術在電氣自動化中的應用［J］．科技展望，2015，25（9）：137．
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［8］鄒畺．探討電氣自動化的節能設計與技術的合理應用［J］．江西建材，2012（6）：53－54.
作者:莊要民 單位:泉州市節能監察中心
