淺析電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)

摘 要：本文主要講述了電氣自動化及節(jié)能設(shè)計的概述，電氣自動化工程的主要特點，電氣自動化工程中節(jié)能設(shè)計以及電氣自動化節(jié)能技術(shù)合理化的主要對策。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能；設(shè)計

隨著新時代的來臨，當今時代我國主要面臨的問題就是能源問題，從最大程度上避免資源的浪費，能源短缺問題已經(jīng)成為當今時代國際范圍內(nèi)的問題。電氣自動化工程的應(yīng)運而生，能夠有效地降低電能的消耗，所以，其節(jié)能設(shè)計已經(jīng)受到社會各界的廣泛關(guān)注和重視。

一、電氣自動化及節(jié)能設(shè)計概述

（一）電氣自動化節(jié)能設(shè)計的概念

電氣自動化是當今時代電氣信息領(lǐng)域最為全新的學(xué)科，在人們的日常生活和工作中起到了十分重要的作用。電氣自動化不僅能夠提高工作效率，降低企業(yè)運行的成本，還能夠有效地改善人們工作的環(huán)境，保障人們的人身安全和財產(chǎn)安全。隨著我國越來越提倡綠色工業(yè)革命，節(jié)約能源已經(jīng)成為當今時代低碳生活中比較重要的組成部分，并且節(jié)能成為當今社會發(fā)展過程中極為重要的內(nèi)容和目標。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化工程得到了進一步的推廣，并且其節(jié)能減排工作得到了進一步發(fā)展，也是未來主要發(fā)展的趨勢。

（二）電氣自動化節(jié)能設(shè)計的重要意義

電氣自動化工程與人們的日常生活息息相關(guān)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化工程在我國社會得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計作為我國高新技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，其本身在社會上具有十分特殊的地位。通過節(jié)能設(shè)計能夠從最大程度上減少我國能源的消耗，從而可以緩解我國能源短缺的危機。另外，電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計不僅能夠提高人們的生活質(zhì)量，還能夠為人們提供和諧、健康的生活空間。

二、電氣工程自動化的主要特點

（一）技術(shù)融合程度高

電氣工程在進行自動化設(shè)計的時候，必須要以計算機信息技術(shù)為主要基礎(chǔ)，并且以電子電力技術(shù)為主要輔助技術(shù)，并且還會涉及到機械自動化技術(shù)的應(yīng)用。所以，電氣自動化工程技術(shù)本身融合了諸多高科技，技術(shù)融合程度也是比較高的，具有較高的運用價值。另外，隨著我國工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，逐漸的進入到全面的電氣自動化時代，并且隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對于電氣自動化工程的要求越來越高，進一步促進了電氣自動化工程的應(yīng)用范圍的擴大。

（二）技術(shù)實用性極強

當今時代，自動化技術(shù)逐漸地普及到我國各個領(lǐng)域，電氣自動化工程本身的實用性比較強，其主要包括的技術(shù)就是電氣工程以及自動化技術(shù)，并且成為當今時代社會工業(yè)的主要發(fā)展模式。電氣工程以及自動化主要應(yīng)用的范圍就是技術(shù)控制，能夠?qū)﹄姎庾詣踊O(shè)備進行調(diào)試和協(xié)同的作用，從而形成科學(xué)、合理的自動化生產(chǎn)鏈條，從根本上提高生產(chǎn)效率以及工業(yè)生產(chǎn)力。

三、電氣自動化工程中的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

（一）合理選擇變壓器

變壓器作為電氣自動化工程的重要組成部分，其主要功能就是電壓、電流以及功率之間的轉(zhuǎn)換，所以，變壓器也是電氣自動化工程中耗能的主要渠道，即便變壓器處于空載運行，也會帶來大量能源的消耗，因此，必須要做好變壓器的節(jié)能設(shè)計，才能夠合理地選擇變壓器，在選擇變壓器的時候，主要就是從以下幾個方面進行選擇：其一，變壓器材料，必須要不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新變壓器的制作材料，并且要堅持節(jié)約的理念，有機地結(jié)合硅鋼片、銅片以及絕緣材料，才能夠在保障變壓器性能的前提下達到節(jié)能的效果；其二，銅材料，銅材料作為一種十分優(yōu)質(zhì)的材料，其在變壓器節(jié)能設(shè)計的過程中起到了十分重要的作用，所以，電線和電柜中必須要逐漸地選擇銅材料來代替硅材料，從而才能夠有效地降低變壓器空載運行過程中的能源損耗，最終實現(xiàn)節(jié)能的目的；其三，節(jié)能變壓器，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，諸多節(jié)能變壓器應(yīng)運而生，電氣自動化工程技能設(shè)計的時候，應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能變壓器。節(jié)能變壓器具有諸多優(yōu)點，比如節(jié)能、減排等優(yōu)點。在選擇節(jié)能變壓器的時候，必須要保障其正確的接線方式，才能夠充分地發(fā)揮出節(jié)能變壓器的作用和價值，在使用的過程中應(yīng)該盡量避免變壓器長期處于超載運行，從根本上避免電能的浪費和變壓器的磨損。其四，變壓器配置，必須要確認變壓器的容量，必須要結(jié)合實際情況確認變壓器的容量，從而才能夠保障容量的合理性，如果容量過大，就會導(dǎo)致變壓器長期處于輕載的狀態(tài)，進而造成電能的浪費，如果容量比較小，那么就會導(dǎo)致變壓器長期處于過載運行，直接影響到變壓器的使用壽命。必須要結(jié)合電氣自動化工程的實際情況選擇變壓器的臺數(shù)，盡量避免使用多臺變壓器，避免資源出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象。如果選擇兩臺或者更多的變壓器，往往都會選擇并聯(lián)的措施，才能夠從根本上提高變壓器的安全性以及可靠性，增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。

（二）降低電能傳輸損耗

電能傳輸?shù)臅r候，由于輸電線本身存在著一定的電阻，從而會帶來一定的損耗，也就是線損，所以，必須要嚴格的控制線損，也是實現(xiàn)電氣自動化工程節(jié)能的主要措施之一。對于電氣設(shè)計人員來講，必須要選擇科學(xué)、合理的措施減少電線電阻，必須要考慮電線本身的性能，選擇傳輸能力比較強的線纜，才能夠從最大程度上減少電能在傳輸過程中的損耗。必須要科學(xué)、合理地對電線進行排線，盡量保持直線，縮短電線的長度。電線在選擇的時候應(yīng)該選擇截面積比較大的電線，從而才能夠有效的減少電阻，最終達到節(jié)能的目的。

（三）合理選用無功補償設(shè)備

無功補償設(shè)備的主要作用就是促使變壓器上輸電消耗有效地降低，從而能夠提高效率。無功補償設(shè)備作為電氣自動化工程中極為重要的組成部分，其會對電氣自動化工程的質(zhì)量和節(jié)能帶來十分重要的影響，所以，必須要重視無功補償設(shè)備的選擇，如果選擇不科學(xué)、合理，就會對供電系統(tǒng)帶來十分巨大的影響，因此，在選擇無功補償設(shè)備的時候，主要應(yīng)該遵守以下幾個原則：其一，必須要結(jié)合實際參數(shù)進行選擇，必須要結(jié)合電氣自動化工程的實際參數(shù)來選擇科學(xué)、合理的電壓容量和負荷等；其二，必須要考慮電網(wǎng)運行的實際情況，在選擇無功補償設(shè)備的時候，應(yīng)該結(jié)合電網(wǎng)實際運行狀況來進行考慮，必須要掌握補償電路的實際情況，然后結(jié)合線路的實際負荷進行無功補償設(shè)備的選擇，如果負荷比較小，應(yīng)該選擇靜態(tài)補償裝置，如果負荷比較大，應(yīng)該選擇動態(tài)補償。為了能夠達到最佳的補償效果，應(yīng)該選擇適應(yīng)面廣、跟蹤定位準確的模糊投切方式，其主要就是因為傳統(tǒng)的補償電容組內(nèi)的電容器本身的實際分擔(dān)方式以及按比例分配方式等都并不會獲得實際需要的補償效果。

（四）合理選擇電力電纜

電力電纜作為電氣自動化工程中的基礎(chǔ)條件，電纜的投資在整個電氣自動化工程中占據(jù)了十分大的比例，尤其是電力系統(tǒng)在運行的時候，對于電力線路的運行維護費用也是一筆比較巨大的投資。所以，在選擇電力電纜的時候，必須要從綜合方面加以考慮，結(jié)合能夠通過電流強度以及相對經(jīng)濟的電流密度曲線來確認電纜的截面積。目前，我國電力電纜材質(zhì)主要包括了銅材和鋁材等材質(zhì)，從成本的角度來講，鋁制電纜比較便宜，電氣工程如果選擇鋁制電纜，那么無論在安全方面還是節(jié)能方面都會比銅制電纜比較差。

（五）選擇低能耗光源

選擇照明光源的時候，應(yīng)該嚴格按照相關(guān)規(guī)定和標準，并且結(jié)合電氣自動化工程的實際情況，選擇照明性能比較好，并且能耗比較低的電源，從而才能夠起到節(jié)能的效果。在選擇日常照明燈具的時候，應(yīng)該在滿足日常生活需求的前提下盡量降低電能的消耗。另外，在工場進行生產(chǎn)的時候應(yīng)該選擇金鹵燈，如果一種光源強度不夠的時候可以選擇多種光源相互結(jié)合的形式，不僅能夠提高照明強度，還能夠有效地降低能源消耗。

四、完善電氣自動化節(jié)能技術(shù)的建議

（一）推廣使用軟啟動器節(jié)能

軟啟動器主要就是指結(jié)合啟動時間的長短來調(diào)解可控器件的硅原子器件的導(dǎo)通角，從而能夠有效地控制電壓變化。必須要科學(xué)、合理地使用軟啟動器，不僅能夠保障其平穩(wěn)啟動，還能夠有效地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速以及負載的拼配，因此，在電氣自動化工程中的電氣設(shè)備，尤其是頻繁啟動的設(shè)備選擇軟啟動器，能夠有效地節(jié)省大部分的電能。

（二）平衡三相電負荷

目前，我國三相電不平衡的現(xiàn)象十分普通，不平衡的現(xiàn)象不僅會直接影響到線路上變壓器出現(xiàn)損耗，還會直接導(dǎo)致變壓器上鐵損損耗的進一步增加。所以，電氣自動化工程在進行設(shè)計的時候，必須要平衡三相電負荷，保障三相電之間的電流值的平衡，從而才能夠有效地降低銅損和鐵損，從根本上保障供電質(zhì)量，最終實現(xiàn)節(jié)能的目的。

（三）合理使用交流變頻調(diào)速裝置

必須要對交流電機調(diào)速變電技術(shù)進行積極地推廣和應(yīng)用，其主要功能就是對電動機起到節(jié)能的效果，通過變頻調(diào)速裝置的使用，并且結(jié)合負載的大小自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，最終才能夠?qū)崿F(xiàn)自動與負載變化之間的適應(yīng)，不僅能夠提高電動機的效率，還能夠起到節(jié)能的目的。

五、結(jié)語

隨著人們生活水平質(zhì)量的日益提高，我國城市現(xiàn)代化進程日益加快，人們對于電氣自動化工程的要求越來越高，并且對我國的能源帶來了巨大的損耗，為了能夠?qū)崿F(xiàn)我國社會的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標，必須要對電氣自動化工程進行節(jié)能設(shè)計。

參考文獻：

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