電氣工程自動化及其節能設計的應用研究

李文雅，梁啟凡

（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118000）

目前，經濟的發展已經使能源的使用量更大，但是，同時也產生了嚴重的資源浪費問題。針對能源短缺的現象，需要重視電氣工程及其自動化系統中的節能設計，滿足我國可持續發展的發展戰略。這就要求相關方面的設計人員能夠重視節能設計，對電氣自動化系統進行有效的維護，并達到節能的客觀要求。

1 電氣工程自動化的相關含義

電氣工程是現代社會發展中產生的重要學科，電氣工程的水平會表示一個國家的科學進步程度。電氣工程自動化專業通常應用比較廣泛，會在人們日常生活中的方方面面都有所體現，因此，其重要價值不言而喻。在社會的發展過程中，電氣工程實現了長期的發展，也形成了一個相對更加完善的體系，使自動化體現出更加人性化的特點，也為我國的社會建設提供了更加豐富的經濟效益。

在電氣工程自動化方面，未來的主要發展趨勢主要體現在三個方面，即一次設備的智能化方向、一次設備在線監控方向以及電力互感器方向。其中一次設備在線監測方向主要是由多個微處理核心的控制采集器，來分散地對不同部分的工藝流程數據進行采集和控制，通過相對應的數據通信系統和中央控制器進行聯網，對生產過程進行集中監控的一種系統。在電氣工程體系中的具體應用主要是采取數據網絡技術，通過復雜的網狀網絡結構服務器，實現對電氣工程的區域管理，并通過相關的單位實現數據庫的引擎，提高電氣工程自動化系統運行的安全性。智能控制體系在其發展過程中，同時具備電子學、信息學以及自動化控制學等方面的內容，具有交叉學科的綜合性特征。

2 電氣工程自動化的具體情況

電氣工程自動化在具體的應用過程中具有較高的工作效率，能夠幫助產生更大的經濟效益，確保工作的可靠性和整體環境都能夠滿足社會的客觀要求。電氣自動化是現代企業在激烈的市場競爭中占據更高地位的重要基礎。但是，隨著社會的發展，對電氣自動化的要求已經更高，因此仍然存在一些落后和不足之處有待改進。

2.1 電氣工程自動化應用現狀

（1）電氣自動化系統的集成水平相對來說仍然不夠高。電氣工程自動化系統的集成性體現了電氣自動化系統功能的重要性，但是實際上，我國一些電氣自動化仍然水平比較低，自動化的功能在實際應用過程中，方式比較單一，信息也存在缺陷，難以充分地發揮出電氣自動化系統的重要效果。

（2）電氣自動化的網絡結構不統一。電氣自動化發展的具體方向必然是要更加高效以及快速，但是，實際上企業由于自身網絡架構的差異性，會依靠網絡結構發展，電氣工程自動化系統受到影響。除此之外，不同的企業在軟硬件產品交換時，由于程序接口方面體現出的差異性，會導致其整體數據以及信息的傳輸和交流都受到影響，難以體現出電氣工程機器自動化系統的具體應用效果。

（3）電氣工程自動化技術在使用中存在太大的主觀限制因素。實際上，不同的企業對電氣自動化技術的應用和開發，都會存在技術人員對思想理論的掌握程度有所差異，依據技術人員的主觀意識進行分配。存在的系統開發平臺的差異性，導致電氣工程自動化的設計、實施、運行和維護程序中的成本增加，影響了整體系統的運行費用和負擔。

2.2 電氣工程自動化的改進方向

（1）電氣工程自動化的科技化主要就是要讓電氣自動化系統的應用中更加體現出實用性的特點，使用一些新興的材料以及一些新型的產品，基于自主創新的思想，體現出節能設計的要求來推廣，并應用節能性的新技術和方法，從而體現出新型材料更高的應用價值。通過結合現代化的網絡技術、計算機技術等，進一步研發出更高科技的電氣工程自動化產品。

（2）電氣工程自動化的信息化能夠使信息技術的地位更加明顯，針對電力設備的設計、制造以及運行過程中普遍存在的計算機優化和仿真技術，對人工智能進行分析。電氣工程中廣泛存在的各種網絡通信技術都能體現出信息技術在電氣自動化過程中的重要地位。

（3）電氣工程自動化的開放化就是要求和外界建立一個接口來實現連接。計算網絡是一種能夠實現信息共享和交換的重要措施，也是現代社會中實現有效管理決策、設計、制造的關鍵部分。通過電氣工程自動化的開放性，要求能夠廣泛應用電力系統中的不同元件，實現系統性的管理、調節和控制，是整個電力系統信息管理中的核心部分。

3 電氣工程自動化系統中節能設計的應用

3.1 選擇更加適配的變壓器

電氣工程自動化系統中所使用到的變壓器可能會由于銅損、線損、負載損耗等多方面的影響而產生電能的浪費現象，但是，變壓器在供配電系統中的運用又體現出廣泛性，在人們日常生活中發揮著重要的價值，因此要重視變壓器的合理選擇。在選擇適配的變壓器時，要重視變壓器自身的能耗降低，通過選擇單項自動補償設備使具體的電流情況保持平衡性，還要選擇自身節能性能更良好的變壓器，有效地減少在變壓器運行過程中產生的功率損耗。

3.2 降低電能的損耗

在電能的傳送過程中，由于導線中電阻的存在，會產生一定的功率損耗。但是，整個電路中的電流流量是恒定的，要減少電能損耗在傳輸過程中的浪費問題，需要盡量減少導線的電阻。具體來說，要控制導線的電阻，首先，需要合理地對導線進行布局，防止導線回頭或繞彎，盡量減少導線長度；其次，要選擇電阻率相對來說更小的材料；最后，還要選擇橫截面積更大的導線，達到降低導線電阻的目的。

3.3 使用有源濾波器

在具體的操作過程中很可能會產生失誤，因此，要消除諧波來防止誤操作問題的產生。通常來說，最有效的方式就是運用濾波器來進行，防止由于誤操作的產生而導致更多的電氣設備受到影響。

3.4 利用無功功率補償技術

整體供配電系統中通常是由升降壓變壓器、輸配電線路以及變配電變壓器等多個部位所形成的，在整個電力系統中輸送為系統終端的客戶提供電力資源，在這個過程中，必然會存在能量的浪費現象，無功功率在浪費中占據極大的比重，會導致電路中的電壓降低，也影響電網的運行效果和輸送的質量。無功功率的具體體現是功率因數的降低，會導致用電用戶的成本增加。在實際操作過程中，可以選擇合適的無功補償設備，通過無功補償設備的利用來增加功率因數，實現功率的平衡，提高整個電力系統的穩定性，確保輸送電能的質量，達到節能設計的客觀要求，并為相關方面提供更加良好的經濟效益。

3.5 優化配電系統的設計

在電力系統的整體運作過程中，要求能夠結合實際情況為電氣系統中的用電設備提供電力能源。因此，在配電設計中，首先應當將電力系統的適用性進行考慮，也就是說，對電氣設備的有效控制做出保障，使其滿足電氣設備對用電設備和負荷容量等方面的客觀要求。

在整個配電系統的設計過程中，要求滿足電氣設備和相關用電設備的要求，同時，還要確保電力系統在運行的過程中具有極高的穩定性和可靠性，確保電力系統的穩定運行。在對配電系統進行設計時，還要考慮到安全性的內容，確保電氣系統的絕緣性。

4 結語

總體來說，電氣自動化的發展水平越來越高，與此同時，也存在嚴重的問題需要解決。實際上，目前我國在電氣工程自動化方面的發展空間仍然比較大，尤其是在節能設計方面，因此在未來的發展過程中需要充分重視能源的節約，有效地降低能耗，并通過節能設計使電氣工程自動化系統中產生的浪費降到最低，提高我國電氣工程的自動化水平，體現出節能設計的重要價值。