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1.1電氣工程
科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,這些變化對我國電力系統(tǒng)提出了新要求:電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上,更加注重對電力系統(tǒng)容量的高要求,即在實(shí)現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬千瓦。
1.2電氣自動化技術(shù)
電氣自動化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測、自動處理產(chǎn)品信息、對實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動操作,全部采用機(jī)械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對其他各個地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對傳輸信號強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場通訊速度較低,在信號較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場安裝,同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí),還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營效益。
3電氣自動化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報(bào)警信號復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡單操作。
4電氣自動化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)分析檢測,發(fā)揮電氣自動化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
4.4在變電站中的應(yīng)用
1.1監(jiān)控系統(tǒng)落后
目前,國內(nèi)多數(shù)發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)較為落后,其采用的主要設(shè)備為中央信號光字牌。這種監(jiān)測設(shè)備很難滿足故障信息的監(jiān)測需求,使火電廠設(shè)備的運(yùn)行和使用受到了極大的限制,同時(shí)也導(dǎo)致了生產(chǎn)效率低下、安全性無法保障等一系列現(xiàn)實(shí)問題。
1.2控制系統(tǒng)缺陷
在大多數(shù)發(fā)電廠內(nèi),升壓站依舊采用傳統(tǒng)的硬搬把(按鈕)進(jìn)行生產(chǎn)操作。硬搬把在工作時(shí)間較長的情況下會產(chǎn)生磨損等問題,從而導(dǎo)致操作失敗,容易引起操作事故,因此存在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大。除此之外,公用操作系統(tǒng)存在諸多不便。公用系統(tǒng)是由機(jī)組工作人員進(jìn)行輪流操作的,并且其無法納入DCS系統(tǒng),這樣一來,就容易造成疏忽,導(dǎo)致操作事故的發(fā)生。
2電氣自動化技術(shù)在火電廠的基本作用
一般來說,傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠中的DCS系統(tǒng)側(cè)重于機(jī)爐的簡單控制,而電氣系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)自動化控制。電氣自動化技術(shù)是以監(jiān)視控制設(shè)備為主,通過數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控信息的反饋反映出設(shè)備的運(yùn)行情況,并且能夠在發(fā)生意外事故的時(shí)候采取緊急應(yīng)對措施進(jìn)行處理。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于火電廠當(dāng)中,根據(jù)電量日常表、設(shè)備數(shù)據(jù)表、檢修報(bào)表提供的相關(guān)信息,能夠及時(shí)分析出設(shè)備的警告信號、動作事件異常情況,以此來避免重大事故的發(fā)生。
3采用火電廠電氣自動化技術(shù)的目的
3.1采用火電廠電氣自動化技術(shù)的必要性
傳統(tǒng)的DCS技術(shù)無法滿足當(dāng)下火電廠的發(fā)展需求,根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律,必然會遭到淘汰。2007-03,總理就提出了“十一五”期間關(guān)閉5.0×107kW小火電機(jī)組的目標(biāo),淘汰落后的生產(chǎn)方式,建設(shè)大機(jī)組,實(shí)行大規(guī)模的自動化生產(chǎn),以提升生產(chǎn)效率。而在這樣的情況下,就必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中化控制和輕松、快捷、簡便的系統(tǒng)操作模式。為了達(dá)到這一目標(biāo),就必須采用火電廠電氣自動化技術(shù),轉(zhuǎn)變過去單一采集電氣信號的生產(chǎn)模式,提高整個火力發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理水平。采用火電廠電氣自動化技術(shù),對于火力發(fā)電廠的長足發(fā)展和進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
3.2完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)
采用火力發(fā)電廠電氣自動化技術(shù)最大的目的就是完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。電力自動化技術(shù)應(yīng)用水平的提升得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,它對火力發(fā)電廠的作用則體現(xiàn)在對生產(chǎn)過程各個方面有效的監(jiān)控?;鹆Πl(fā)電廠中,電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控,還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的信息化管理和控制。
4電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用配置
自動化系統(tǒng)的通信帶寬通常高達(dá)10Mbit/s以上,100Mbit/s以太網(wǎng)也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。自動化系統(tǒng)以以太網(wǎng)為通信媒介,使用雙絞線、同軸電纜、光纖等介質(zhì)進(jìn)行信號傳輸。電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠中主要采取了I/0集中控制方式和遠(yuǎn)程智能I/0方式來完成監(jiān)控。4.1I/0集中監(jiān)控方式I/0集中監(jiān)控方式通過硬接線電纜與集控室DCSI/0通道相連,實(shí)現(xiàn)DCS對全廠電氣設(shè)備的監(jiān)控。在低壓廠用電時(shí),會使用UT-9935低壓變保護(hù)測控裝置進(jìn)行監(jiān)控,而高壓電廠用電時(shí),則采用UT-9921綜合保護(hù)測控裝置。4.2遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式是針對較遠(yuǎn)現(xiàn)場設(shè)立的監(jiān)控方式,也成為現(xiàn)場A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜。這種監(jiān)控方式主要采取硬接線電纜和采集柜相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn),主要應(yīng)用雙絞線來傳輸信號。遠(yuǎn)程智能I/0的監(jiān)控方式可以節(jié)省大量電纜,節(jié)約了安裝費(fèi)用,但模擬量卡件不能有絲毫減少。除了I/0集中監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程I/0方式外,火電廠電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用配置還涉及到站控層、網(wǎng)控子系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用。站控層是火電廠后臺采用雙操作員的監(jiān)控手段,具有系統(tǒng)維護(hù)、故障分析和保護(hù)管理等功能。一般情況下,通常會在站控層內(nèi)設(shè)置一套UT-2000綜合操作屏,提供直觀的監(jiān)控模式。網(wǎng)控子系統(tǒng)采取66kV以上電壓等級線路配置方式,并且配置了UT-600系列控制裝置。
5結(jié)束語
1.1發(fā)電效率明顯提升
社會的不斷發(fā)展以及人們對生產(chǎn)及生活要求的不斷提高,就導(dǎo)致了對電能的需求量會逐漸的增加,這為我國的火力發(fā)電工作帶來了一定挑戰(zhàn),提高火力發(fā)電效率已經(jīng)成為社會各界共同關(guān)注的問題。而原有傳統(tǒng)的火力發(fā)電設(shè)備多數(shù)都需要較多的人員進(jìn)行實(shí)際操作及控制,工作效率低,而將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電,可以使火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)自動化控制,提高發(fā)電效率及電能產(chǎn)昌,更好滿足社會需求。
1.2發(fā)電成本顯著降低
用于火力發(fā)電的原材料通常都是煤炭及石油等可燃原料,原有的火力發(fā)電技術(shù)存在諸多問題,使得原材料的燃燒率不高,不能夠充分燃燒而釋放出全部的能量,這使得發(fā)電效果平平,投入了較多的原料卻沒有得到預(yù)期的電量,也就增加了發(fā)電成本。而將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到火力發(fā)電中,就可以對各種燃燒方法進(jìn)行自動化控制,從而實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒,使得燃料的浪費(fèi)率大為降低,也就相應(yīng)的節(jié)約了發(fā)電成本。
1.3資源得到最優(yōu)化配置
在火力發(fā)電的過程中,所需要的是所有的資源是否能夠全面合理的得以有效的利用,其結(jié)果對于電廠的發(fā)電效率有著直接的影響,過去較為滯后的發(fā)電技術(shù),對于電力設(shè)備和原材料以及工作人員都沒有進(jìn)行更好更全面的加以利用,人員和原材料的浪費(fèi),設(shè)備發(fā)生了故障沒有得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和維護(hù),對于火力發(fā)電在一定程度上都造成了損失。然而,自從電氣自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)之后,對于設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的障礙,能夠得以有效的及早發(fā)現(xiàn),在操作模式方面可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作,時(shí)期資源在使用的過程中,能夠?qū)⑵渥畲蟮目衫脙r(jià)值給予充分發(fā)揮。
2火力發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的可行性和必要性
電氣自動化技術(shù)自誕生以來,在各行各業(yè)中都取得了十分驕人的應(yīng)用成績,其在數(shù)據(jù)采集及管理、運(yùn)行控制等多個方面都取得了不錯的效果。在火力發(fā)電系統(tǒng)中運(yùn)用了電氣自動化技術(shù)在對交流電進(jìn)行采樣、測量和監(jiān)控的同時(shí),還可以在新型計(jì)算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下與工業(yè)輸電之間的電網(wǎng)進(jìn)行創(chuàng)新性和性能性革新?;鹆Πl(fā)電廠原來使用的火力發(fā)電技術(shù)中各系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送量有限,加上工作人員無法周全的觀察到所有的參數(shù)信息變化,這就導(dǎo)致了整個發(fā)電運(yùn)行系統(tǒng)我們所能掌握的信息量較少,而且也導(dǎo)致了電力操作人員的操作內(nèi)容不輕松和不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行裝置系統(tǒng)中存在的問題,無法把握故障的發(fā)生。但是,對于電氣自動化系統(tǒng)的火力發(fā)電,電力設(shè)備的自動化水平顯著提高,在建立的火力發(fā)電的通信網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)信號明顯增多數(shù)倍。對于電力操作人員來說,很大程度上降低了操作難度和發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的難度。
3電氣自動化在火力發(fā)電系統(tǒng)中各方面的應(yīng)用實(shí)例
3.1實(shí)現(xiàn)爐機(jī)組一體化
在火力發(fā)電中運(yùn)用電氣自動化技術(shù),就實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電廠的機(jī)、爐、電運(yùn)行系統(tǒng)一體化的目標(biāo)。這樣整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行信息就靠機(jī)、電、爐這個一體來監(jiān)控運(yùn)行和匯總分析。這樣的一體化就更大的實(shí)現(xiàn)了火電機(jī)組的潛力,并且縮小了控制層的規(guī)模,簡化了發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng),因此,也更大程度的降低了發(fā)電的生產(chǎn)成本。另一方面,爐機(jī)組這一統(tǒng)一單元實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電信息采集的便利化,更能提高火力發(fā)電廠的電廠信息管理系統(tǒng)的工作效率,統(tǒng)一了電網(wǎng)的運(yùn)行和管理,提高了電網(wǎng)的工作效率,使電網(wǎng)保持在最優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)。
3.2實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化檢測
我國火力發(fā)電廠傳統(tǒng)的系統(tǒng)控制及保護(hù)功能等只局限于電力運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi),是為了電力運(yùn)行超過一定限定數(shù)值后,便會出現(xiàn)跳閘及報(bào)警的現(xiàn)象。但是現(xiàn)代化的電氣自動化技術(shù),可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行檢測,并實(shí)現(xiàn)對整個電力運(yùn)行系統(tǒng)的有效控制,其不僅可以完成對發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控及診斷檢測工作,同時(shí)還能夠提前預(yù)測出可能發(fā)生的安全事故等,不是等到事故真的發(fā)生了現(xiàn)進(jìn)行報(bào)警等,這樣的工作方式有效的避免了電力安全事故的發(fā)生,降低了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)損失。
3.3實(shí)現(xiàn)了通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動化系統(tǒng)的成功運(yùn)行中,通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用。通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了辦公室自動化到整個系統(tǒng)的電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)自動化,完成了電廠的管理人員和操作人員對整個電廠設(shè)備的實(shí)時(shí)觀測和監(jiān)督,并且保證了控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
4結(jié)語
首先,加強(qiáng)電氣工程質(zhì)量的管理力度。具體來說,既是加強(qiáng)電氣工程質(zhì)量管理隊(duì)伍的建設(shè)力度,對相關(guān)管理人員展開定期的培訓(xùn),以不斷提升其對工程質(zhì)量管理的認(rèn)識和業(yè)務(wù)水平;將競爭機(jī)制和激勵機(jī)制進(jìn)行不斷完善,以有效提升員工的積極性與主動性。與此同時(shí),對電氣工程的原材料和設(shè)備管理進(jìn)行嚴(yán)格的控制。對于進(jìn)場的材料及設(shè)備,要對其出廠報(bào)告及質(zhì)量證書進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn),只有通過檢驗(yàn)的材料或設(shè)備才能夠投入到施工現(xiàn)場進(jìn)行使用,以此有效保證電氣工程的質(zhì)量控制水平。其次,對電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。相關(guān)電氣部門應(yīng)有效找出消耗、浪費(fèi)能源較高的環(huán)節(jié),并在保證滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上,有針對性的對節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行改良與優(yōu)化。例如,在建筑的照明方面,應(yīng)當(dāng)盡量利用自然光來代替照明設(shè)施,并將壽命長、功效高的智能照明裝置安裝在走廊等地方,以充分發(fā)揮智能照明的智能化的作用,將照明所需的電能消耗降到最低。
2電氣工程自動化存在的問題及對策
2.1電氣工程自動化存在的問題
電氣工程自動化存在的問題主要體現(xiàn)在以下三個方面。其一,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不夠統(tǒng)一。相關(guān)企業(yè)及部門不統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),嚴(yán)重阻礙了電力工程自動化系統(tǒng)的有效建設(shè);再加上不同企業(yè)之間在程序接口上的差異性,使得軟、硬件信息數(shù)據(jù)的交流與運(yùn)輸受到嚴(yán)重影響,不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)間資源信息的共享。其二,電氣自動化系統(tǒng)的集成性不高。我國現(xiàn)階段的電氣自動化的程度較低,大多數(shù)都還停留在多島自動化的層面上。而這種多島自動化往往由于功能單一的局限性,而不能實(shí)現(xiàn)信息的共享,這便很大程度上影響了電氣自動化功效的充分發(fā)揮。其三,電氣自動化技術(shù)的使用一定程度上受主觀支配。相關(guān)技術(shù)人員在開發(fā)和應(yīng)用電氣工程自動化技術(shù)的過程中,往往容易被主觀意識所支配;再加上各技術(shù)人員在技能水平上存在差異性,便使得自動化平臺之間的差異也較大,進(jìn)而造成電氣工程自動化成本的增加。
2.2電氣工程自動化問題的對策分析
資源能源危機(jī)已成為當(dāng)今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發(fā)展中國家,粗放型的經(jīng)濟(jì)增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機(jī),進(jìn)而出現(xiàn)了環(huán)境公害事件和溫室效應(yīng)等,形成了對資源的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發(fā)展造成的嚴(yán)重影響,應(yīng)當(dāng)不斷改善粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式,在生產(chǎn)生活活動中實(shí)施有效的節(jié)能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費(fèi),并通過對有限資源的合理高效利用來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與繁榮。我國工業(yè)用電占全國用電量的65%~70%,但是運(yùn)行效率低,比先進(jìn)國家低20%~30%,如何在其生產(chǎn)發(fā)展中推廣和引用電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)與自然資源的和諧發(fā)展,已成為了新時(shí)期人們關(guān)注的焦點(diǎn),電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)已成為節(jié)能降耗的主力軍。
2企業(yè)設(shè)備自動化節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1電機(jī)運(yùn)行中的節(jié)能設(shè)計(jì)
電機(jī)拖拽系統(tǒng)是電氣系統(tǒng)一個較大的電能消耗單元,運(yùn)行方案的不合理及綜合維護(hù)不到位等,都會致使其運(yùn)行低效,造成大量的電能浪費(fèi)。大量的發(fā)熱降低電機(jī)系統(tǒng)綜合使用壽命,基于此,在進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用高效可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的電氣控制方案。
(1)對于運(yùn)行工況偏離高效區(qū)的功率大、運(yùn)行時(shí)間較長的用電系統(tǒng)利用變頻調(diào)速控制方式改變傳統(tǒng)的繼電器控制方式,進(jìn)而進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)電源輸入端電源頻率,利用對電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控讓整個電機(jī)拖拽系統(tǒng)的輸出與輸入達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
(2)交流電機(jī)串級調(diào)速實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級平滑調(diào)速,低速時(shí)機(jī)械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調(diào)速系統(tǒng)。以上調(diào)速系統(tǒng)一方面使系統(tǒng)參數(shù)便于調(diào)整,另一方面接近于理想過渡,調(diào)整性能好,動態(tài)響應(yīng)快,起動時(shí)間短,系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),節(jié)能效果也很理想,應(yīng)當(dāng)推廣應(yīng)用。
(3)為達(dá)到電機(jī)的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況,可改變電機(jī)的動容量,通過構(gòu)筑合理群控呼梯節(jié)能控制系統(tǒng),對電機(jī)進(jìn)行合理的調(diào)度分配管理,降低其系統(tǒng)能耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.2水泵、風(fēng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚(yáng)程和流量。
(2)使用高效調(diào)速裝置,如變頻器、串級調(diào)速、液力耦合器、內(nèi)反饋調(diào)速器、電磁滑差調(diào)速器。
(3)降低電機(jī)的富裕容量,提高電機(jī)運(yùn)行效率,減少無功損耗。
(4)改造管路,減少阻力揚(yáng)程損失,減少水泵、風(fēng)機(jī)的總揚(yáng)程和壓力。
(5)根據(jù)用戶的實(shí)際使用情況,對原有風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,改變風(fēng)機(jī)的氣動性能,使風(fēng)機(jī)在高效區(qū)工作。
2.3配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)
在工業(yè)廠區(qū)的建設(shè)方面,配電線路承載著為設(shè)備輸送電力重?fù)?dān),用電系統(tǒng)不僅存在因集膚效應(yīng)而產(chǎn)生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質(zhì)量等問題。根據(jù)電力系統(tǒng)構(gòu)架和其他特點(diǎn),充分考慮對現(xiàn)場實(shí)際情況實(shí)施諧波治理改造,安裝節(jié)電器、省電霸,對電源優(yōu)化處理,同時(shí)優(yōu)化用電系統(tǒng)。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導(dǎo)線的電阻值極為重要,應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面來進(jìn)行:
(1)導(dǎo)線材質(zhì)的選用方面,應(yīng)當(dāng)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(dǎo)線的長度,特別是在布線的時(shí)候盡量減少彎路。
(3)減小負(fù)荷中心與變壓器的距離,進(jìn)而縮短供電距離。
(4)選用一些橫截面積比較大的導(dǎo)線,增加導(dǎo)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(dǎo)線的電阻值而得到有效減少,完成節(jié)約電能的目標(biāo)。
2.4空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)
空氣濕度是造成被控參數(shù)變化的主要原因,加之風(fēng)的大小會改變空氣濕度,在進(jìn)行空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)方面,可設(shè)計(jì)為變風(fēng)控制系統(tǒng),這樣可改變風(fēng)量的大小,卻不會改變風(fēng)的溫度。運(yùn)用時(shí),根據(jù)室內(nèi)人數(shù)的變化而變化逆風(fēng)的轉(zhuǎn)速,使得送入房間的風(fēng)量不會出現(xiàn)太大的波動,始終控制在參數(shù)之內(nèi)。另外,在變風(fēng)量的末端采用風(fēng)機(jī)代替風(fēng)閥的形式,使得風(fēng)量的需求可及時(shí)反饋給風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)風(fēng)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制,在不同需求下,根據(jù)傳感器監(jiān)控的得出的參數(shù)指標(biāo),進(jìn)行風(fēng)轉(zhuǎn)速的改變,這樣就不會出現(xiàn)系統(tǒng)的過載現(xiàn)象,也在一定程度上減少了維護(hù)的費(fèi)用。
2.5照明設(shè)施的節(jié)能設(shè)計(jì)
廠區(qū)照明設(shè)施的設(shè)計(jì)方面,應(yīng)重點(diǎn)考慮到工業(yè)生產(chǎn)對光照的需求,如進(jìn)行光源強(qiáng)度的合理設(shè)置,避免工業(yè)廠區(qū)因太追求照明條件而造成的能源浪費(fèi)情況。在設(shè)計(jì)時(shí)的燈具選擇方面,首先應(yīng)保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發(fā)揮最佳的照明效果,促進(jìn)節(jié)能;此外,應(yīng)采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導(dǎo)體發(fā)光器件將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的,剔除了一些中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),減少了電能損耗,還具有發(fā)光的亮度高這一特點(diǎn),且克服了傳統(tǒng)的老式燈具頻繁閃爍的問題,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
2.6弱電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)