淺析電氣工程自動化及其節能設計

孫然

（河北農業大學現代科技學院，河北 保定 071000）

隨著我國經濟的高速發展，綜合國力不斷提升，人們的生活水平也逐漸變得越來越高，但是，付出的代價就是對能源的過度挖掘。過度的浪費能源使大自然的平衡被打破，我們也陷入了能源危機中。作為耗費能源較高的領域，電氣工程開發也必須針對自動化進行深入的研究，做出有效的節能設計，為緩解能源危機提供助力。

1 電氣工程、電氣工程自動化的概述

1.1 電氣工程概述

在當代科技的發展中，電氣工程占據著十分重要的地位，在很多高校，都將電氣工程作為一門核心學科，甚至還開設了專門的電氣工程學院，來培養電氣工程相關的人才。電氣工程的發展永遠離不開計算機的輔助，在很多高校中，都將電氣工程與計算機專業融合在一起。在當前階段，對電氣工程的概念,大家的了解還不夠深入，但實際上，在電子、光子等領域中，電氣工程的滲透已經十分明顯。對電氣工程含義的認識是很廣泛的內容，隨著科技的不斷發展，對電氣工程的認識也會不斷深入。在當前階段，我國電氣工程的發展十分迅速，國家給予了大量的優惠政策，扶持電氣工程的研發和創新。對一個國家而言，電氣工程發展的程度實際上是直接關系到國家的經濟和科學發展水平的。作為一種融合了多領域、多學科的技術，在建設電氣工程的過程中，少不了的就是不同學科領域的理論和技術支撐。電氣工程在各個領域中的應用，也慢慢形成了自己的體系。在當前階段，也有越來越多的研究人員關注電氣工程的發展，意識到了電氣工程對經濟和科技發展的價值。

1.2 電氣工程自動化概述

伴隨著技術的高速發展，在我國，電氣工程已經成為了一門主要的學科，在電氣工程自動化的自動化研發開始后，更是體現出了我國現今的科學技術水平。通過使用電子信息技術帶來的優勢，依靠對象設備實現在線監測的形式，能夠使控制功能進一步自動化。通常情況下，處理器和采集站是在線監測的主要構成部分，通過準確收集和控制數據的方式，結合控制中心帶來的技術輔助，全方位地檢測整個生產鏈。借助計算機技術的便利性，對需要的信息數據能夠實現迅速的收集，針對性管理多項工程，并構建一個對應的考量單位，這樣才能夠保障系統的安全性，從而實現工作效率的提升。在我國的科技發展歷程中，電氣工程自動化的地位是無可撼動的，也是推動經濟建設的主要動力。隨著電子信息技術的發展，自動化技術也變得越來越全面，當前我國自動化技術已經具備了世界一流的水準，傳統的操作繁雜以及操作人員技術水平低下的缺點已經得到了根本性的解決。

2 電氣工程自動化以及節能設計現狀

2.1 節能效果差

在實際的生產應用環節，電氣工程自動化有著十分廣泛的應用途徑，基于提升生產效率的考慮，也為了能夠獲取更高的經濟效益，企業往往對節能設計和環境污染不夠重視，僅僅關注獲得的經濟效益。單一的功能導致電氣工程自動化在實際生產中的應用困難。此外，由于信息傳遞的效果低下，所以電氣工程自動化真正的價值并沒有發揮出來。

2.2 能源消耗大

在研究電氣工程自動化的同時，節能設計的研究有所缺失，因此，實際的應用過程中，會消耗更多的能源。但大多數企業將目光放在經濟效益上，對能源的損耗并不重視，所以導致對環境的污染和破壞，對能源的過度損耗，無法完成可持續發展的目標，甚至會進一步影響國家的戰略部署和規劃。

2.3 信息交流差

在實際的電氣工程自動化應用環節，隨著網絡技術的不斷發展，電氣工程自動化的發展速度也在不斷提升。但是，卻沒有一個針對電氣工程自動化的標準規范，導致在設計環節有著明顯的差距，無法實現系統化的設計和生產，出現了信息交流差的問題。

2.4 自動化落后

在當前階段，我國還沒有統一電氣工程自動化的標準，所以很多企業在采購電氣工程自動化設備的過程中，采購的方向不一，在電氣工程自動化設計環節使用的標準也不一樣。導致電氣工程自動化設備的運行效率低下，缺少有效的配合，電氣自動化的建設也受到了限制。

2.5 網絡架構受限

在傳統的電氣工程行業中，與互聯網的融合是十分有限的，因此，在結構上一致性不強。但在電氣工程自動化的環節中，與網絡技術的融合越發緊密，但也由于網絡結構的原因，導致電氣工程自動化的發展受到了限制。此外，在應用網絡技術的同時，也發現了不同主體不匹配的情況，無法迅速實現數據信息的共享，實際發揮出來的效果也很有限。在此基礎上，要想發揮出電氣工程自動化的節能價值，就必須緊密結合網絡技術，合理應用新技術和材料，開展有效的創新，使電氣工程自動化的設計重點放在節能上，相關人員也需要不斷提升自身的專業素養，來適應當前的實際需求。

3 電氣工程自動化的節能設計分析

3.1 減少傳輸消耗

在傳輸電力的同時，不可避免地就會產生一定的熱能，也會消耗一定的能量，而要想達成節能的目標，就需要減少傳輸過程中的阻力。因此，我們要注意傳輸的布局，減少彎路和線路的長度，這樣才能夠有效減少能源的消耗。為了保障能源能夠發揮出應有的效用，應當采用更寬的導線，減少導線使用的長度，使導線與中心更加接近。在選擇材料的過程中，企業也要站在性能的角度上，選擇更強輸出能力的材料，也要重視合理的排線，保障線路盡量是直線，選擇更粗的線路，以降低電力傳輸過程中的阻力，實現節能目標。

3.2 合理選擇變壓器

變壓器與電氣工程自動化節能設計之間的關系是非常緊密的，在電氣工程自動化中，變壓器也有著獨特的價值，能夠通過對電壓、電流和電功率的控制降低能源的損耗。通常情況下，即使企業沒有運行變壓器，也會消耗很多變壓器的熱量，因此在選擇變壓器的同時，需要考慮變壓器使用的材料，堅持站在節能的角度上組織變壓器的材料，使變壓器的節能作用發揮出來。在設計變壓器的過程中，需要更多地使用銅金屬來代替硅材料，這樣變壓器在空載運行過程中，對能源的消耗就會變得更少。也需要針對變壓器的容量做出相應的設計，在使用變壓器的過程中，過少的容量更容易造成過度的使用，也會對變壓器造成更高的損耗。過大的變壓器容量，在輕載的狀態下也會浪費很多不必要的能源，因此，需要我們做好精確的估算，在此基礎上，進行變壓器的設計，這樣變壓器才能更加合理。也需要重視變壓器的使用數量，減少對能源的損耗，達成節能的目標。

3.3 無功補償

通過電能設施來補償無功功率。要想發揮出無功補償的重要作用，實現無功功率的平衡，就需要在電力工程系統中使用相應的設備。在電壓一切穩定的前提下，使原有的基礎功率得到保障。在設備投入應用后，也能夠使電能質量恢復到原始狀態，達到節能的效果。無功補償設施的應用，需要保障電器的容量合乎相關標準，結合實際的電壓，用相關的公式進行計算，過濾諧波。在實際的應用環節，也存在著一系列的問題。無功功率的補償和無功功率的倒送，需要結合實際的參數進行設置，按比例分配補償電容。通過具體的方法與措施，實現節能的目標，這樣企業才能夠實現進一步的發展。

3.4 設計配電節能

電力系統是電氣工程自動化的能源保障，因此，需要對電力系統的配件進行節能設計。需要對電力系統的可靠性和容量進行設計，保障電力系統整體的合適度和控制協調性。在電力分配環節，需要使各個電氣設備能夠保持基礎設置，這樣電氣工程的運行才會更加穩定和可靠。在實際的操作過程中，需要保障配電系統的安全性，合理地選擇和布置線路，通過科學合理的方式設計好配電節能。

4 結語

電氣工程自動化及其節能設計，需要站在實際情況的角度上，綜合考量各種因素，選擇合理的方式，實現節能目標，推動企業的進一步發展。