電氣工程自動化及其節能設計的應用探討

閆啟明

【摘?要】科學技術水平的進步推動了社會生產力的快速提升，電氣工程自動化在當前時代背景下得到了顯著的發展，并且推動了國內工業化生產的快速進步，隨之而來產生了污染重和高能耗等問題。生態環境本身是我們社會發展和產業發展的前提，所以在電氣工程自動化發展中，必須要關注其節能技術的設計。本文對電氣工程自動化及其節能設計的應用進行分析，以供參考。

【關鍵詞】電氣工程;自動化;節能設計

引言

人與自然和諧共生將成為新時代發展的重要依托。所以，應秉承著節能環保原則，在電氣工程中充分應用自動化信息技術，由此降低不必要的電能損耗，促使電氣工程擁有良好的發展前景。同時，應轉變原有工作觀念，不斷滲透自動化管理思想，擴大自動化應用范圍。

1電氣工程自動化的相關概念

電氣工程自動化發展水平是衡量一個國家科學技術水平發展程度的主要指標，也是科學技術領域高度關注的一項技術。電氣工程自動化具有很強適用性和兼容性，能夠和其他學科相互聯系、相互滲透，在各行各業都有良好的應用，其重要性不言而喻。隨著科學技術的不斷發展，電氣工程內容越來越多、結構愈發復雜，逐步向著人性化的方向發展，為我國社會經濟持續發展作出了重要貢獻?？刂评碚摵碗娏W理論是電氣工程及自動化專業的基礎，電力電子技術、計算機技術則為其主要技術手段，同時也包含了系統分析、系統設計、系統開發以及系統管理與決策等研究領域。

2電氣工程節能設計的原則

2.1安全性

針對電氣工程進行節能設計應當始終以安全性為首要前提。無論是實現節能降耗，還是提高電氣設備使用效率，都應當遵循安全性原則，這樣才能促使電氣工程相關企業獲得良好的運營保障。同時，設計者在電氣工程節能設計環節，還應注重電氣產品質量問題，不可為了過多節省電能而導致質量存在缺陷，這樣很容易埋下安全隱患。與此同時，節能設計還應建立在電氣產品正常生產秩序與統籌規范之上，以免影響電氣自動化系統出現運行故障，進而最大化彰顯出系統自身的節能特征。

2.2綜合性

在電氣工程中應用自動化信息技術時，除了需要注重安全性與環保性外，還應意識到綜合性的特征，其中具體是指相關企業的綜合效益。以往為了保護電氣行業的經濟效益，常采用“材料替換”的方法降低企業投入成本，這種方法雖然具備經濟性優勢，但卻會影響電氣設備的使用效果，促使后期出現維護成本加大等問題。

3節能設計理念在電氣工程自動化中應用路徑

3.1合理降低電能的傳輸消耗

電能在運輸過程中，導線自身體特性，決定了必然存在一定的有用攻功率損耗，此種問題是客觀存在的，難以從根本上得到避免。在所有的電力系統中，電能必須經過導線才能順利傳輸，為降低電能損耗，就必須減少導線的電阻。根據物理學知識可知，導線電阻和導線橫截面之間具有負向相關的關系，在節能設計中就可以通過此種關系來降低電氣工程自動化的能耗，達到節能降耗的目的。比如：可以選擇電導率更小的材質來制作導線，減少電能在導線上傳輸時的消耗量，或者增大導線的橫截面積，降低導線電阻，減少電能消耗。也可以適當減少導線的長度，在設計時電氣工程盡量布置在一條直線上，避免過多的彎路，以降低導線的總長度。在布置變壓器時，變壓器要盡量靠近電氣工程的負荷中心，降低供電系統之間的距離。

3.2選擇有源濾波器

電氣工程自動化系統結構比較復雜，在實際運行過程中，難免會形成諧波，諧波對電氣工程自動化造成的影響和危害都比較大，為消除諧波的影響，就必須應用有源濾波器。和無源濾波器相比，有源濾波器具有更加優異的動態性能，應用到電氣工程自動化系統中，可有效過濾諧波，在設備發生誤操作之前就及時阻止，避免引發更大的安全問題。如果條件允許，可選擇多元有源濾波器，以增大電氣工程自動化運行是的功率范圍，提升運行效率，獲得更大的節能效果。

3.3無功補償設備的設計

在自動化系統運行的過程中能夠產生一定量的無功功率，直接影響電能的質量。為此，在進行節能設計的過程中應該重點設計無功補償設備。在提高輸電效率的同時降低輸電的損耗，需要結合電網運行的具體情況和參數采取科學的無償補償形式，為提高電氣工程自動化系統的運行奠定基礎。最后，電力線纜。電力線纜是電氣自動化系統的重要組成部分，在進行電纜選擇的過程中應該結合系統運行的實際情況，從而保證輸電導線的正常運行?，F階段，在電力電纜材料選擇的過程中，科學選擇銅質和鋁質，銅質材料的主要優點是節能性好，經濟性高。此外，鋁質材料便宜，但是節能效果比較差，為此，在進行電纜選擇的過程中應該結合實際情況進行，從多角度進行問題的考察。此外，低能耗光源的選擇。如果選擇照明光源的話，應該結合實際需求進行，盡量選擇低能耗和效果好的照明設備，在實現節能目的的同時保證照明的正常。

3.4降低自動化設備損耗

所謂的節能設計主要是針對電氣工程中的自動化設備能耗問題進行妥善處理，使其降低電能損耗，這樣才能促使電氣工程具有良好的節能性。其中，針對導線方面，可以電導率較低的導線類型為首選，以此保證電能獲得較高的利用率。另外，還可從照明設備上予以降耗處理。通常有關電氣照明的節能設計至少可幫助企業節約35%左右的投入成本。首先，從電光源上可以熒光燈、LED、鈉燈為主，其中質量較好的250W鈉燈它所產生的功率損耗僅有20W。其次，明確照明方法，可采用混合照明、局部照明等方式節約電力，而且還可依靠白墻的反射性增加自然光的利用率。最后，科學布置照明路線。比如，220V電壓，可以按照單相二線或三相四線進行供電設計，由此減小電力損耗。

結束語

針對當前國內電氣工程自動化的技術發展形勢來看，未來必然要提升其能耗水平，并進一步推動節能設計，隨著社會經濟進入新常態化，以及我國的產業結構升級，可持續發展道路將成為我們國家社會發展與進步的重要方向，電氣工程設計要必須通過節能設計的優化，滿足相應的節能要求。只有這樣才能夠降低對環境的污染，以及降低對能源的消耗和依賴，走向可持續發展的道路。

參考文獻：

[1]路海勇.試論電氣工程自動化及其節能設計[J].現代工業經濟和信息化，2019，9（06）：51-52+60.

[2]蓋鵬飛.電氣工程自動化信息技術及其節能設計探討[J].南方農機，2019，50（02）：165.

[3]孟晨晨.電氣工程自動化信息技術及其節能設計探討[J].山東工業技術，2017（02）：73+241.

（作者單位：北京遠達國際工程管理咨詢有限公司）