電氣工程自動化及其節能設計的應用探究

馮家法

（南京耀能建設工程有限公司 江蘇南京 210000）

前言

現在社會經濟的發展，發展和解放生產力是當今中國社會的經濟發展基本要求，發展生產力需要投入大量的生產資料，這就對能源的需求量越來越大。在發展經濟的過程中，雖然經濟發展要依靠能源，但是二者要和諧發展，如果不注重對生產能源的節約，相反能源會對經濟產生副作用，因此節約能源成為全社會進行生產活動中高度重視的一個重點。為此為了在電氣工程自動化技術的使用過程中節約能源，注重節能技術的應用，顯得尤為重要。

1 電氣工程、電氣工程自動化概述

1.1 電氣工程的概述

電氣工程英文簡稱EE，作為現代科技領域中的核心與關鍵學科，推動了電子信息技術等技術的進步，在各行各業中都有廣泛的應用。它也是各大院校一門重要的專業課程，在美國的一些大學中關于電氣工程這一院系的名稱有不同的叫法，有的學校稱之為電氣工程系，有的學校叫做電氣工程與計算機科學系，有的學校稱作電氣工程與信息科學系，從院系名稱上可以看出電氣工程與計算機信息技術是分不開的，傳統的電氣工程定義是電氣與電氣系統有關學科的統稱。電氣工程的定義很廣泛，科學技術的日益快速發展，現如今的電氣工程概念已經超出了原來傳統電氣工程的定義范疇。美國斯坦福大學一位大學教授提出了電氣工程包括了電子與光子在內的幾乎所有工程行為。

1.2 電氣工程自動化概述

電氣工程是現代科學領域中關注度比較高的學科，電氣工程自動化技術的發展決定了國家技術實力。它與各學科相互結合，各學科的理論知識都有所滲透，在各個行業中都有廣泛的應用，其顯而易見的重要價值可想而知。隨著科學技術的發展，電氣系統越來越豐富，也逐漸呈現體系化，更加體現了人性化的設計與應用原則，大大推動了經濟建設的進程。電氣系統的傳輸數據通過光纖設備來傳輸，大量采用了光纜，使用的連接電纜的設備數量越來越少，節約了電纜材料，降低了資本費用的數額，減少了能源的損耗，從而達到節約能源的初衷。當前電氣自動化對于設備來說智能化能夠得到充分體現，可以實現在線監測，由智能化與在線監測向著電力光互式方向發展。智能化的設備具有智能化的控制功能，并與電子信息等技術融會貫通。在線監測由采集站構成，以其中的核心元件作為處理器，并進行全過程控制。對信息數據的收集與控制，需要經過不同的工藝環節，并與控制中心進行聯網，集中進行對生產過程的監管。依靠網絡技術，有效地進行數據信息的采集，在有效的工程范圍內實行有針對性的管理，建立以站為考量單位的引擎，使其提高系統的可靠性與工作效率。

2 電氣自動化節能設計原則

（1）安全性。安全性是電氣工程設計中的受到問題，對于設計人員而言，不能一味將目光放在節約能源方面，而應該同時兼顧電氣設備的安全穩定運行，保證生產的順利進行。因此，節能設計工作應該在保證電氣設備安全穩定運行的前提下展開。

（2）先進性。在科技發展的帶動下，各種新的節能設備和節能技術不斷涌現，在電氣自動化工程節能設計中，應該結合實際情況，積極引進先進的節能技術，確保電氣節能技術能夠始終走在行業前列，確保電氣自動化工程節能效果的最大化。

（3）環保性。電氣自動化節能的主要目的，是為了提高能源的利用效率，實現能源的節約，提升企業綜合效益。對于電氣工程師而言，在電氣自動化節能設計中，應該對材料進行合理選擇，確保材料的安全性、先進性和經濟性，盡可能減少對于環境的污染和破壞，實現經濟效益和環境效益的統一。

（4）可持續性。在當前可持續發展背景下，電氣自動化節能設計應該負荷國家節能減排的要求，對于能源的消耗、污染的排放以及能源的節約都應該做好相應的規劃設計，從長遠方向出發，進行可持續發展的戰略部署。

3 電氣工程自動化節能設計

3.1 節能技術在電氣工程自動化系統中的體現

3.1.1 選擇有源濾波器

有源濾波器避免了錯誤的操作，選擇使用有源濾波器能夠有效去除對諧波，這是減少錯誤操作，去除對諧波的根本途徑。

3.1.2 降低傳輸進行中電能的損失

能量的產生并不是無節制的，無限制地產生，在其中也會消耗一定數量的能量。難以避免的是電能在傳輸中，也會產生能量損耗。能量損耗的越多，對于成本浪費的越來越嚴重，對生產資料就越是浪費。電能在傳輸的過程中會產生熱能等能量，同時也會消耗部分能量，其根本的解決辦法是減小電阻。另外還要注重導線的布局，避免彎路的出現，需要使導線的長度變短，導線材料的電阻值越小就越會使產生的能量越小，能源消耗也越小，當然也要保證能源在一定的范圍之內，條件統一的情況下，選擇使用橫截面積較大的導線，使實際供電的距離減少，需要靠近負載中心。

3.1.3 選擇合理的變壓器

變壓器在電氣工程自動化技術當中起到傳輸電能的作用，變壓器出現了問題也會為電能帶來問題，變壓器的損耗會造成電能的浪費，因此為了減少電能的損耗，其中一個重要環節就是減少變壓器的損耗。變壓器的使用范圍較為廣泛，適用于不同的電氣工程自動化設備，所以要慎重選擇變壓器的類型。重視與減少變壓器的能量損耗，能夠從很大程度上降低損耗。

3.2 節能設計在電氣工程自動化當中的具體應用

3.2.1 提高電氣系統的運作效率

在電氣系統中實現節約能源，不可或缺的是選用節能設備，使用節能設備目的就是為了節能減排，使電能負荷達到均衡性，在無功率、能量不夠的情況下能夠實施補償，并能夠降低電路損耗。

3.2.2 優化配電系統的設計

在電氣系統中電力系統為需要電能的電力設備提供動力支持，最低要求保證在配電設計中適用性的考慮之中。電氣設備的適用性是指對控制能夠有所保障，使負荷量達到要求，不至于使負荷量超出標準，不至于大量消耗能量。在進行配電系統設計的同時，需要滿足保證電力系統具有穩定性與高效性等特征，要充分考慮到安全性，使用具有絕緣性質的導線，使各部分導線之間保持絕緣性，使用導熱性能強的導線，還需要做好接地工作和防雷措施。

4 結語

通過上述可知，電氣工程自動化指的是幾乎包括電子與光子在內的學科，其實電氣工程自動化在使用的過程中也存在著不足之處，建設節約型社會與環境友好型社會是當今社會時代從環境方面存在的現狀而提出的標準，因此要把能源消耗的控制作為一種基礎性工作，大力引進使用新技術、新工藝，無論是生產電氣工程設備的企業，還是與之相關使用電氣工程自動化技術的企業，都要實現產業結構升級與調整，提高自主創新能力。隨著經濟建設如火如荼地開展，經濟環境的不斷優越，電氣自動化生產應用企業應審時度勢，既要抓住發展機遇，也要迎接挑戰，研究創造新產品、新工藝、新技術，使電氣自動化技術為經濟發展發揮優勢。

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