电气自动化技术在电气工程中的应用与研究

电气自动化技术在电气工程中的应用与研究

Summary：Summary：电气自动化技术是指以电力技术为依据，通过控制模块设计实现电力设备自动化运行的一种技术，在科技技术不断发展的大环境下，电气自动化技术的设计更新步伐加快，在电气领域上具有举足轻重的作用。Keys：电气自动化技术；电气工程；应用分析1、基于电气工程的电气自动化技术设计由于不同区域的经济环境不同，社会环境同样存在差距，相关专业人员在进行人才培养的过程中，具有不同的实践方式与教学体系。因此，电气工程相关专业人员的能力大不相同。对于技术工人而言，设备安装、调试、运维、检修等能力至关重要。传统电气技术自动化能力较为成熟，专业能力同样较高。但是，随着电能的广泛使用，专业人员对电能的浪费问题逐渐凸显。如何将电气技术进行节能环保的设计成为电气工程的关键。电气自动化的专业人才不仅需要具有专业能力，还需要具有创新能力，更需要具有节能环保的理念，多项能力与理念相结合，才能形成更佳的自动化技术。1.1平衡电气设备负荷电气设备在进行自动化配电过程中，平衡电气设备负荷至关重要。自动化技术的设计主要是对电气设备的运行状态进行实时把控。通过主控设备端口，对电气设备中的各个信息进行捕捉，当出现负荷不平衡的情况时，及时发出预警，减少电气设备出现的故障隐患。使用主控设备不仅可以监测到电气量的不良数据，还可以将数据进行存储，便于设备的后续运维。在电气设备正常使用的过程中，电气量相关负荷处于正常分配的状态；当电气设备长时间使用，内部会存在不可控因素，电气量会出现较为明显的波动。1.2基于电气工程规划负荷分级在平衡了电气设备负荷的基础上，本文利用电气工程实际施工标准，划分出电力负荷等级。规划负荷分级的本质意义是为工程提供稳定性需求。对高层建筑较多，居住人口或办公人口较多，供电需求量较大，按照电气相关规范将其设定为三级负荷。对于单回路的供电设备而言，网络、安保、预警、家电等电气设备，供电需求量相对较少，负荷等级为二级。对于消防电力等电力供应设定为一级负荷。不同的负荷情况对应着不同的负荷系数，分别计算出一级、二级、三级负荷系数，与电气设备容量之和进行比值计算，即可得出电气设备需求负荷值。在此条件下，可以对电气量进行估算，提高电气设备电气量控制效果。1.3计算无功补偿能量本文在平衡负荷、划分负荷等级的基础上，对电气设备的无功补偿能量进行计算。一般情况下，电气工程会选取绝缘干式变压器作为变电设备，额定电压为10*2.5%/0.4kV，空载损耗为1.50kW左右，负载损耗为7.012kW左右，短路阻抗为0.06，声级为55dB。当变压器的容量低于1000kva时，电压会在10V/0.4-0.23kv范围内变化，使电气设备的空载与负载损耗降低。2、实例分析2.1工程概况为了验证本文设计的电气自动化技术是否具有实用效果，本文以X建筑群为例，对上述技术进行实例分析验证。X建筑群位处于某市中心区域，规划用地面积约12000m2，是一个综合性质的住宅区域。该建筑群计划建设10栋楼，每栋楼有40层，可以商用也可以住宅使用。由于X建筑群处于市中心区域，购买或租用的人群各项能力较强，喜欢单独居住。再考虑到商用的特点，将楼体建设成一梯一户的模式。因此，建筑总体面积可以达到28800m2，高度在100m左右。为了保证X建筑群居住人群的日常出行条件，该建筑群建设了两层地下车库，总面积可达到10500m2，可以停500辆车左右。由于X建筑群楼体之间距离较短，建筑电气的设置至关重要。为了更加便于居民的居住，X建筑群的供配电设计过程结合了实际需求，得出最佳供配电负荷，进而选择出合理的变压器，将整个建筑群形成一个电气配电框架。由于电气火灾经常发生，对于高层建筑而言，是较为严重的火灾情况。不仅会影响建筑的安全居住条件，还会造成建筑电气不稳定的情况。因此，在X建筑群中的消防建设更倾向于预警与时效性，最大限度地降低火灾对建筑与人们的损失。2.2应用结果在上述条件下，本文选取150mA、200mA、250mA、300mA、350mA、400mA、450mA、500mA、550mA、600mA等电气量作为基础。在标准能量调度消耗值一致的情况下，将传统电气自动化技术在电气工程调度中消耗的能量，与本文设计的电气自动化技术在电气工程调度中消耗的能量进行对比。本文选取X建筑群的150mA~600mA电气量，不同的电气量对应着不同的能耗。在相同条件下，传统电气自动化技术在电气工程调度中消耗的能量波动较大，与标准能量调度消耗值相差±0.050kW左右。其中，电气量为350mA与450mA时，调度消耗的能量与标准能量调度消耗值相差最多，为0.050kW；其余电气量调度消耗的能量从0.010kW~0.040kW不等。因此，使用传统技术在电气工程调度过程中消耗的能量较多，节能效果不佳，需要进一步改进。而本文设计的电气自动化技术在电气工程调度中消耗的能量波动较小，与标准能量调度消耗值相差±0.001kW左右。其中，电气量为250mA、400mA、450mA、550mA时，调度消耗的能量与标准能量调度消耗值相一致，使用本文设计的技术在电气工程调度过程中消耗的能量较少，电气调度节能效果更佳，符合本文研究目的。电气工程中的节能效果至关重要，只有降低能源调度消耗的能量，才能为储备新能量、提高经济环境创造条件。节能“节”的对象主要是电能资源，也就是建筑群中的电气设备，建筑物电能供应过程中，合理的技术设计可以带来较多的节能效果。也需要根据实际情况，对建筑电气设备的节能原则作出干预。新时代的建筑建设中，节能性质得到了较高的重视。良好的电气节能效果，可以为人们提供优质的办公服务与居住环境，不仅可以降低城市的供电配电压力，还可以减少社会资源的总消耗。电气设备的使用为人们提供了较大的便利条件，电能甚至可以取代一部分不可再生的能源，利用其无污染的优势，在更多的领域中使用。但是市场中电能材料也是参差不齐，很多不合理的情况也逐渐显现。电气材料质量的不稳定会为电气设备造成一定的危险性，因此，新的电气自动化技术需要合理规避不合理情况，将自动化技术完善得更加成熟。本文考虑到建筑群体的正常电气设备运行安全性与节能性。在具体技术设计过程中，更加注重电气设备的负荷平衡性，并需要使电气量与能量调度之间的关系形成正比关系。电气量的增加会提升调度消耗的能量；电气量的减少会降低调度消耗的能量。3、结束语综上所述，电气工程使用自动化技术可以对相关设备进行控制，对于节约调度能源具有重要作用。基于此，研究电气自动化技术在电气工程中的应用分析。平衡电气设备负荷，稳定电气设备的整体电气量；基于电气工程规划负荷分级，提高电气设备电气量控制效果；计算无功补偿能量，减少多余能量消耗，进而实现电气工程的节能调度。采用实例分析的方式，验证新技术的节能效果更佳，极具推广价值。Reference[1]杨晓妍.人工智能技术在电气自动化控制中的应用