基于電氣自動化節能設計技術分析

劉強

摘 ? 要：電氣自動化是電氣信息領域的新興概念，已經成為高新技術產業的重要組成部分，與工業的生產效益及人們的日常生活都密切相關，在經濟發展中發揮著重要作用。而節能設計在電氣自動化設計中也越來越多地被人們所關注，人們意識到不能只關注經濟效益，也要關注社會效益，開始關注電氣自動化過程中是否存在能源的損耗與浪費現象以及對我們賴以生存的環境是否有影響?？梢哉f電氣自動化的節能設計，是經濟發展的需要，也是可持續發展的需要。文章從電氣自動化節能技術的重要性出發，給出了節能技術設計過程中需要秉承的原則，并對電氣自動化節能設計過程中需要關注的幾個方面作出了具體分析，以此闡述如何進行節能設計。

關鍵詞：電氣自動化;節能設計技術;技術分析

電氣自動化是一種新形式的技術，緊密聯系著工業生產以及人民的日常生活，在提高生產效率上起著非常重要的作用。近些年來，隨著污染的加重以及人們環保意識的增強，環保節能更是為人們所重視。各個領域都在節能減排，可以說節能是經濟建設中必然的發展趨勢。

1 ? ?電氣自動化技術及重要性概述

電氣自動化技術是一門綜合性比較強的技術，通過計算機技術與電子電力技術、機械自動化技術相結合來實現系統正常運行，具有技術聯系緊密、適用范圍廣泛的特點。在各類技術飛速更新的社會形勢下，電氣自動化技術給人們的生產生活提供了極大的便利。在工業流程中，電氣自動化協調環節間的流通并提供生產動力，技術實用性很強。

從技術層面來說，電網數量逐年增加，工業及居民用電需求也在逐年增加。因此，在運行過程中應用電氣自動化節能設計技術成為必然的選擇。從人們的需求角度來說，無論是工業生產，還是日常生活，都離不開電氣自動化技術。開展節能設計能有效利用電能，避免浪費。與此同時，對于企業來說也可以提升電氣設備的穩健性，在減少能源損耗的同時提升工作效率。因此，研究電氣自動化節能技術，不但是可持續發展的需求，也是促進生產發展的良好舉措[1]。

2 ? ?電氣自動化節能技術設計原則

2.1 ?優化設計，提高系統的適用性

配電設計用于為用電設備提供動力，是電力系統中最重要的部分。因此，優秀的配電設計就顯得至關重要。在為用電設備提供充足、可靠負荷的同時，還需要滿足不同種類電氣設備的不同控制方式，如此才能提高適用性，確保整個系統穩定、安全、高效地運行。

2.2 ?確保絕緣，提升系統的安全性

應用節能技術，必須以安全運行為基準，不能只關注節能而忽略安全生產。對于電氣工程來說，想要保證安全性，首先必須絕緣。既要使用良好絕緣效果的導線，又要保證在走線時，導線與導線之間留有安全的絕緣距離，同時還要注意防雷、地接等問題。

2.3 ?注重環保，降低對環境的影響

在電氣系統的設計過程中，設計者不能只關注生產效益而忽略對自然環境的影響。保護環境是各行各業的基礎準則，在設計的時候，要權衡節能技術帶來的好處和對環境的影響程度，找到其中的平衡點，盡量降低對環境的影響[2-3]。

3 ? ?基于電氣自動化節能技術的分析

3.1 ?變壓器的節能設計

在電氣自動化過程中，變壓器是非常重要的設備，它承載著電壓、電流以及功率轉換的功用。但起到重要作用的同時，也最為損耗能源，空載運行是很大的損耗，是變壓器自身運行導致的。因此，對于變壓器的節能設計成為應用電氣自動化節能技術中的重要環節。

3.1.1 ?優化制備材料組合

一般情況下，變壓器的必備材料包括銅片、硅鋼片以及絕緣材料，如果這些材料的配比或設計不合理，會導致非常大的能源損耗。因此，優化制作材料的組合對于是否節能是關鍵的影響因素，既要保證變壓器可以正常運行，又要保證材料的選擇與配比科學、合理，在最大限度上實現節能減排的目標。

3.1.2 ?科學選擇材料

在配電柜及線路中，如果選用銅質材料，配合以良好的換位導線措施，使用相對來說比較薄的硅鋼片，就可以大幅降低空載運行時變壓器的能源損耗，從而達到節能目的。

3.1.3 ?使用節能變壓器

從長遠的發展需求來講，節能變壓器的使用效果非常可觀，它在具備普通變壓器的特點之外，還具備節能特性。需要注意的一點是，運行時間要有所控制，避免長期運行，加速老化，導致使用時間變短，這也是一種能源消耗。

3.1.4 ?選擇正確安放位置

變壓器的安放位置也有講究，在工廠或者大型建筑里，應該放在電力消耗的中心點，與其他負荷大的設備放在一起，如此一來，不但可以節省電纜、縮減成本，也方便管理，有助于實現利益最大化。

3.1.5 ?合理配備容量與數量

如果容量過小會導致變壓器長期滿載或超載，縮短使用壽命，但是如果容量過大又會造成長期輕載狀態，使設備的利用率降低，對電力資源也是非常大的浪費，因此，需合理配備變壓器的容量與數量。

3.2 ?減少傳輸過程中的損耗

發電廠大多處于偏僻地帶，電力依靠高壓線進行傳輸，在傳輸過程中，電纜的長度、橫截面、材質等都是影響電功損耗的因素。因此，在節能設計中，電纜選擇也是非常關鍵的，如選擇阻值低的材料，或者在考慮路徑設計時，盡量選擇直線以減少電纜長度、短傳輸距離等，根據實際需要，科學計算，減少傳輸過程中的損耗。

3.3 ?使用有源濾波器

為了防止對電網連結電氣設備的誤操作，必須將諧波消除。諧波不但影響設備性能，而且損害設備質量，可以說是電氣設備運行過程中的巨大破壞因素。消除諧波最有效的手段是使用濾波器，有源濾波器的動態性能非常好，并且反應靈敏、能擴大功率范圍，對諧波過濾極為有效，有助于提升電氣設備的運行效率，減少非必要的能源損耗。

3.4 ?合理配置無功補償設備

在電氣自動化系統中，無功功率占很大比例，增大了設備消耗，降低了電網電壓，影響電能質量。為了實現無功補償技術，必須配備相應的無功功率裝置，包括同步調電機、靜止無功補償設備、精致電容器等，以此縮減傳輸過程的電腦消耗、提高發電質量。

3.5 ?其他技術

電氣自動化系統的節能設計，除了變壓器節能設計、減少傳輸過程損耗、使用有源濾波器消除諧波、合理配置無功補償設備之外，還可以利用高效光源等技術達到節能效果。隨著電氣自動化節能技術的不斷發展，相信未來會有更完善的節能技術促進電子自動化的發展[4-5]。

4 ? ?結語

綜上所述，隨著社會發展以及科學技術的進步，電氣自動化技術在電力系統中已得到廣泛應用，也取得了較好的成效。在經濟效益得到提升的同時，人們對于節能技術的關注也與日俱增。通過各種材質選擇、科學計算傳輸路徑、合理配備容量數量、合理配備無功補償設備、有效利用有源濾波器消除諧波等舉措達到節能目的，提升性能的同時減少對環境的影響，這才是可持續發展的道路，是促進電氣自動化控制發展的長久之計。

[參考文獻]

[1]李紅偉.關于電氣自動化工程中的節能設計技術分析[J].信息系統工程，2019（5）：76.

[2]雷鎮燊.關于電氣自動化的節能設計技術分析[J].中小企業管理與科技，2015（6）：206.

[3]廖小洋.電氣自動化工程中的節能設計技術分析[J].科技創新與應用，2016（28）：127.

[4]張佳佳.電氣自動化工程中的節能設計技術分析[J].中國標準化，2017（4）：151.

[5]黃亞健.電氣自動化的節能設計技術分析[J].湖北農機化，2019（2）：81.