淺談電氣工程及其自動化的節能設計

喬磊 薛瑩博

摘 要：隨著我國各行各業的發展，各類產業的用電需求越來越大。無論是生產還是生活，人們與電力的關系已變得密不可分。所以，電力在人類社會中正扮演者愈來愈重要的角色。但是據了解，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發時期，還是現在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過電氣工程及其自動化的知識與技術，提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能。本文通過對當前的電氣工程及其自動化節能設計存在的問題進行探討，并對其設計方向提出合理建議，從而達到較為理想的節能目的。

關鍵詞：電氣工程;節能;設計

引 言：進入新世紀以來，我國經濟的發展已經在邁新的臺階，這就更加依賴能源行業的強有力的支撐。但是，傳統能源的日益衰竭，引發了全人類對能源行業的可持續化與環境友好化的持續關注。基于上述的大環境之下，我國的能源行業不斷改善，特別是電氣自動化行業中的節能環保技術已經取得了良好的成績，這對未來能源行業中節能環保技術的推廣具有極大的引領意義。

1.電氣自動化工程節能設計概念

隨著AI技術等一大批智能技術的出現，電氣自動化技術也得到了帶動發展，與此同時電氣自動化行業也時常出現在每個人生活周圍，因此電氣自動化技術程度的高低直接決定著每個居民的生活體驗。如果把新型的節能環保技術引入到電氣自動化技術當中去，那么居民的生活體驗將會得到直線提升，與此同時能源的效率也將會得到提高。我國經濟結構轉型在不斷推進，更多的城市不單單是看重GDP的提高，更加注重城市生態環境的建設力度。基于此，將節能技術大力度的引入到電氣自動化行業中去，將有效地改善生態理念。

2.電氣自動化工程的特點

電氣自動化的特點可以概述為將自動化技術注入到電氣工程的領域中去，在電氣的操作與實驗中進行自動化控制，與此同時將計算機軟件技術同電氣行業密切的配合，從而能夠不斷的增強電氣信息融合與跨越。我國的電氣自動化融合發展已經從居民經濟到工業生產，甚至是到國防電氣發展中。總結來說，電氣自動化工程的發展可以概括位以下的幾種方面，其中第一個方面是技術有效融合度較高。目前我國已經進入到全面的電氣自動化時代進程中去，未來電氣自動化產業的發展還將不斷地跨越式發展，因此更多的行業將會應用電氣自動化技術的發展成果。電氣自動化技術的發展還將依托計算機信息技術為重要的技術基礎，同時加大電力電子技術的產業幫助，同時智能技術也會在電氣自動化技術當中嶄露頭角。基于上述描述，電氣自動化的發展將會涵蓋更多的技術行業，涉及更多的自動化技術應用，因此對電氣自動化技術的不斷研究將會具有更高的價值意義。第二個方面是實際的技術應用很高。站在新的時代、新的高度，電氣自動化技術將發揮著更強的實際應用效果，其主要的表現為電氣工程與自動化技術，這也將成為眾多產業領域中的發展新模式。第三個方面是與新興的節能技術的不斷融合發展。

3.電氣自動化節能設計技術應用的重要性

現階段，我國工業生產使用的多種設備已經達到了電氣自動化水平，因此電氣自動化與人們日常生活具有非常緊密的聯系，在生活的方方面面都可以看到電氣自動化技術應用的影子。電氣自動化技術作為新型技術領域應用的重要技術還需要進一步的突破和發展，近些年研究人員在電氣自動化技術正常使用的基礎上提出了節能設計的理念。在電氣自動化水平上加強節能方面的設計，可以有效減少電能的惡意消耗和浪費，確保電網正常運行，減少陷入供電緊張問題的事故發生，避免輸電受阻問題的出現。通過電氣自動化節能設計，可以為城市生活的人民帶來更好的發展空間，營造更舒適的居住環境。在進行工業生產時，電氣自動化節能技術可以為各種電氣設備的正常運行作出保障，延長設備的使用壽命，為企業帶來更大的效益與價值。因此，現階段加強電氣自動化節能設計的研究具有重要意義，符合國家提出的可持續發展戰略要求。

4.電氣自動化的節能設計技術

4.1配電系統的優化設計

能源供電系統包括發電、輸電、變電、配電幾大部分，因此配電網系統的節能發展也是節能技術設計當中最為關鍵的一個環節。配電網自動化系統需要結合實際的配電自動化工程實際不斷的優化配電網設計，不斷提高配電網自動化系統的整體協調與配合，真正地提高其運行效率。配電網的運行不是孤立存在的，相互之間存在廣泛的協調性，只有真正滿足相關協調發展，才能保障電氣自動化的充分供應。在配電網自動化節能優化設計過程中更加重視配電系數的聯系，進而保證更加的高效與穩定。

4.2變壓器變電環節是電力系統中能源節省的重要環節

如果通過節能選擇選取更為可靠的變壓器將會對電能的節約起到重要的作用。因此，在電氣節能技術設計的過程中需要注意以下四個環節。其中第一個環節是選擇的變壓器必須具備高效的節能效果，只有這樣才能達到能源損耗不斷降低的效果;第二個環節是電氣變壓器必須對其三相電流的交流具有平衡作用，這樣才能使得變壓器自身的損耗變少;第三個環節是電氣變壓器選擇時我們可以采用像自動補償設備或者三相四線制的設備接到三相的電源上來避免不平衡負荷的現象;第四個環節是我們對其變壓器接線組的選擇時，其不同的組別也可以對其進行三次諧波的消除作用。

4.3電力電纜

基于上述的這些因素，在電力工程施工設計階段，需要對電力電纜所承受的最大電流大小、自身的拉力強度以及自身的截面積選擇都要加以重視，同時這也是設計過程中最為重要的一個環節。通常而言，電力電纜導電材質的選擇有銅材質以及鋁材質兩種類型，如何選擇恰當的電纜材質與線徑，造價環節是其中必不可少，影響上述環節的指標有兩個，第一是安全性能，第二是節能性能。綜合對比上述的兩個指標，銅材質的電力電纜是最好的選擇。除此之外，材料的選擇還要受到運行環境的影響，銅材質的電力電纜能夠應用于更為廣泛的環境之內，因此較多的選擇銅材質的電力電纜。

4.4高效光源

在企業的日常辦公用電消耗中照明電器為主要電力消耗。因此企業在進行電氣照明的設計時，就必須將照明的使用成本、照明節能考慮到節能設計當中去。并且實施照明節能設計也是為了企業經營的經濟性與適用性的長遠發展考慮。過去光源的選擇以老式白熾燈為主。白熾燈是一種熱輻射光源，能量轉換效率低、發熱量大、使用壽命短且亮度低。目前在很多地區，已經開始使用高效節能的優質光源，這些光源與其他普通光源相比，在達到同等照度要求下安裝燈管少、耗電量小、不發熱且使用壽命長。這些優點是許多普通光源不能比擬的。通過在節能設計中采用這些高校光源或者對老舊光源更換為高校光源都可以實現電氣的節能。

結束語

現階段，我國社會經濟水平不斷提高，國家越來越注重節約能源方面的發展。綠色革命的思想在我國具有較大的倡導力度，節約能源已經被劃在經濟建設的重點任務中。我國的節能研究工作已經投入了大量的人力物力和資金成本，在電氣自動化技術中結合節能設計理念，能夠使生產工作向著更環保的方向發展，提高電氣節能技術的應用范圍。

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