电气自动化工程项目的形成过程及节能设计

摘要：电气自动化工程项目的形成过程相对复杂，涉及众多领域的专业知识。电力设计是电力工程的核心部分，如何做到兼顾节能技术的设计是当前众多企业所面临的重要问题。本文主要讨论了电气自动化工程项目的形成过程及节能设计两个问题。

关键词：电气自动化；工程项目；形成过程；节能设计

1、电气自动化工程项目的形成过程

1.1立项

由建设单位或主管部门向上级提交项目建议书，阐述项目的重要性、必要性及其对经济发展的作用等，并提交项目评估报告，主要设计评估项目投资、效益、工期、税金等，经专家及主管部门评审通过后正式立项。

1.2可行性研究

步骤如下：研究筹划过程需要摸清投资主体的目标、能力和要求，了解项目的背景、范围、具体研究内容，根据可行性研究内容的需要确定可行性小组成员并制定研究计划；技术方案设计与优选在调查研究的基础上，设计出可供选择的技术方案并结合实际条件进行反复论证研究，会同委托单位明确方案选择的原则及择优标准，从可能的技术方案中推荐最优或次优方案，论证其技术上的可行性；项目评价包括对所选方案进行财务评价和经济评价，通过盈利性分析、财务生存能力分析、费用效益分析、不确定性分析和风险分析等研究论证项目财务可接受性、经济合理性和社会适应性；在证明项目建设的必要性、技术上的可行性和经济上的合理性之后编制可行性研究报告，推荐一个或几个项目建设的可行性方案，提出结论性意见和重大措施意见，作为项目的决策依据。

1.3设计招标及实施

项目确定后首先是设计招标并招标书。投标单位必须是具有相应设计资质且涵盖全部要素的设计单位，并出示设计方案和标的，由评标委员会评出最佳设计单位中标。设计单位中标后首先应出具项目的初步设计和技术设计，由第三方组织有关专家及有经验的技术人员进行评审，提出相应的改进意见或建议，然后经建设单位技术部门认可即可进行项目的施工图设计，并在规定时间出具施工图，报当地或上一级或专业工程建设审图办公室审批核准。之后将全套施工图交于建设单位。

1.4工程项目的招投标

建设单位招标书，将施工图全部交于投标单位并签订相应协议。投标单位必须是具有相应施工资质且涵盖全部施工图要素的施工单位，按招标书要求编写技术标和商务标，并在规定时间内将投标书送达招标单位。招标单位委托第三方评标委员会评审，评标委员会由相关专家及有经验的技术人员组成并按照公平、公正、公开的原则进行评标，要求必须在招标书规定的时间内招标结果和中标单位。

1.5工程项目的前期准备

中标的施工单位应进行以下工作，确保工程的质量、安全、环保、进度、投资及工程项目交验：工程设计及施工图审核会审；工程的施工组织设计编制；工程预算编制；施工材料计划清单；施工机具计划；施工人力计划及技术力量配备；设备清单及到货计划；质量计划；环境管理计划；安全管理方案；施工管理机构设置及技术人员配备；施工用的标准、规范、规程及图册；现场安装施工条件；现场应急预案及保险；与建设单位、设计单位、监理单位、当地政府部门及当地驻军、居民的沟通等。同时还要做好开工前的协调组织及准备工作：确定项目负责人及各类人员的职责；质量、环境、安全管理体系和施工管理体系的建立及实施计划等。

1.6电气自动化项目的安装调试与运行

该攻坚体系集中了技术工人、技术人员、工程师们的辛劳与智慧，通常程序如下：进驻工地，按施工组织设计中的施工平面布置图进行临建、组织施工人员进场对现场设备、原材料进行检测、检验人员分配分工、进入安装阶段跟踪安装过程进行质量检验、安全检验、环保检验，处理过程中存在的问题对完工的分部、分项工程进行调试单位工程进行调试按车间或子系统进行试送电并处理存在的问题系统全部送电，进入试运行整理工程记录竣工验收全面试车及试运行正式运行。

2、电气自动化工程项目的节能设计

2.1变压器的节能设计

变压器是电力自动化工程中的重要设备，主要负责电压、电流和功率的转换工作，它需要消耗大量的能源，即使是空载运行状态，变压器的运行也会造成低压系统的大量能耗。因此可从以下几个方面入手：

避免变压器型材带来的大量能耗。变压器的制备材料需要优化设计组合在一起才能真正实现节能，硅钢片、铜片及绝缘材料等如果设计不合理的话，就会造成很多不必要的能耗。应秉承节约理念，在满足变压器工作的前提下选择最为合理的材料和运行介质，这样既能减少电气自动化工程的成本，又能实现变压器节能的目的。

铜材是一种良好的材料，变压器配备的电柜和电线可以采用铜质材料并用换位导线措施。降低磁密并采用高质量、较薄的冷轧硅钢片，这样既能有效降低空载运行时变压器的能耗，又能实现变压器节能的目的。电器工程中应优选如S11和S10等型号专门为节能设计的变压器，因为其除具备传统变压器的优点外，从长远看也具有良好的节能效果。应用这种变压器需要注意其之间的接线方式，并杜绝长期过度运行，否则不仅会磨损变压器，还会消耗更多的电力资源。

变压器作为电力系统的关键部分应被放置在电力消耗的中间位置，与其他的辅助设备放在一起，不仅便于管理，还能减少电缆长度，节约成本资源，降低电压降和电缆过长造成的能耗，提高供电功率和质量。同时合理选择变压器的容量和使用台数。所选变压器的额定容量应根据实际所需电量来确定。如果所选变压器的容量太小，会让变压器长期处于过度运行状态，加速其老化，减少使用寿命；如果所选变压器的容量太大，会使其长期处于轻载状态，过低功率会极度浪费电力资源和变压器使用效率。因此在选择变压器时，应留出约20%的冗余空间，过多过少都不可取。至于变压器台数的选择应综合考虑扩容和可能出现的过度耗损情况，使用过多的变压器台数是一种资源浪费。若使用两台或两台以上的变压器并采取并联措施的话，不仅可以提高其安全可靠性能，还能增加电力系统的功率因数，真正实现节能设计。

2.2功率因数的管控措施

功率因数是和电气设备节能紧密联系的一个物理量，提高功率因数也会提高电力系统的无功功率，进而提高系统电能的转化效率。提高功率因数的方法有两种：其一，对用户的负载率进行提高处理。比如可以在满足需要的前提下选择极数少的电动机，少极数的电动机在转动时会产生较大的转矩与电流，能够保证在最短的时间内电动机的正常运行，对提高效率、减少能耗、实现节能大有裨益。此外，变频自动控制也可以获取较高的功率因数。其二，在低压动力系统中安置具有自动补偿无功功率的电容柜，所补偿无功功率的额度一般选为变压器的1/3，这样既可以维护电力系统的稳定，也可以实现节能的目的。

2.3选择合适的电力电缆

作为输配电系统中不可或缺的部分，电力电缆占据了电气工程投资成本的较大部分，尤其因长期维护电力线路而产生的费用。因此应谨慎选择电力电缆时，通常按照相对经济的电流密度曲线和可以通过的电流强度来选择电力电缆的截面。对于电力电缆材质，主要有铜材和铝材两种。从成本的角度来看，铝电缆比铜电缆便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆，但从安全和节能的角度来看，铝电缆虽然便宜，但这两项性能却远远不及铜电缆。一般截面越粗，铜电缆比铝电缆要贵很多，可以在这种情况下选择铝电缆，而在其他情况下，若基于安全和节能考虑的话，还应优选铜电缆。

参考文献：

[1]胡克强：《电气自动化在电气工程中的应用》[J]中国高新技术企业，2013（05）

[2]鲍琦：《关于电气自动化控制技术的探讨》[J]经营管理者，2013（17）