電氣工程自動化及其節能設計的應用探討

柴垠潔

[摘? ? 要]電氣工程自動化節能設計是當前電氣工程自動化建設的發展方向，對現代電氣工程自動化建設效率提升有非常重要的作用。本文針對電氣工程自動化建設進行了分析研究，簡要闡述了電氣自動化節能設計及其重要作用，并以具體工程方案提出了電氣工程自動化節能建設的有效實施。

[關鍵詞]電氣工程;自動化建設;節能設計

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）01–00–03

Discussion on the Application of Electrical Engineering

Automation and Its Energy Saving Design

Chai Yin-jie

[Abstract]Energy saving design of electrical engineering automation is the development direction of the current electrical engineering automation construction， which plays a very important role in improving the efficiency of modern electrical engineering automation construction. In this paper， the author analyzes and studies the electrical engineering automation construction， briefly describes the electrical automation energy-saving design and its important role， and puts forward the effective implementation of electrical engineering automation energy-saving construction with specific engineering scheme.

[Keywords]electrical engineering; automation construction; energy saving design

電氣工程是現代工業生產中的重要組成部分，而隨著現代智能化技術發展、自動化技術發展，要求工業生產當中的電氣工程進行自動化建設，其核心目的是提升電氣工程的工作效率，從而保證工業生產效率提升，也能夠在最大程度地加強電氣工程的良好控制。另外，在當前工業生產中，電氣工程自動化技術正朝向節能技術發展。注重效率和節能兩方面建設，從而保證電氣工程建設更加合理有效。

1 電氣工程自動化建設及其節能技術應用

1.1 電氣工程自動化建設

電氣工程自動化建設是當前工業生產電氣工程建設的重要路徑，其主要是指在工業生產中利用電力電子技術、信息技術、智能化技術、網絡控制技術對生產電氣設備以及電力元件進行改造，從而實現電力工程的自動化控制。提升工業生產電氣自動化的控制能力，就能夠最大程度上提升工業生產電氣設備的工作運行效率，實現機電一體化，也能夠完成對電氣設備的核心控制優化。

1.2 電氣工程自動化及其節能設計

節能環保理念是當前時代發展的主體，電氣工程自動化建設中進行節能設計，可以說是現代社會發展的需求。現代工業生產進步的同時，也產生了一些問題。尤其是在電氣工程自動化完成建設之后，相關設備的生產效率增加也提升了相關設備的能源消耗能力，由此帶來的資源能耗不斷增加，造成了社會能源逐漸減少的現狀，所以在現代化電氣工程自動化建設過程中，對電氣工程自動化進行節能設計，以保證電氣工程自動化建設中，電氣設備以及電氣工程以最小的能源消耗完成工業生產，實現電氣工程的雙向發展。在實際的電氣自動化建設過程中，可以有效的管控建設效果，保證電氣自動化應用更加合理，對于現代社會資源問題的解決也有重要的意義。

2 電氣工程自動化節能技術應用中的主要問題

電氣工程自動化中進行節能設計是當前電氣自動化工程建設的發展方向，而在實際工業企業發展建設中，其電氣工程自動化節能技術應用還存在一定的問題，具體包括以下幾點內容。

（1）電氣自動化設計過程中，還存在工業企業重視不足的問題，忽略了其自動化節能設計。實際的應用過程中，一些企業一味重視生產效率，造成了顧此失彼的問題，對于現代工業生產也造成了一定的影響。

（2）當前電氣工程節能設計過程中，還存在有節能設計效果較差的問題，相關企業對于電氣自動化工程節能設計缺乏經驗，設計人員對于電氣工程自動化節能設計缺乏合理的理解，導致節能技術應用效果較差，從而影響到電氣工程節能設計效果。

（3）在當前部分企業進行電氣工程自動化建設過程中，還存在有一定的節能技術應用不合理問題，甚至影響到了整個電氣工程自動化系統工作運行。

3 電氣工程自動化節能技術應用要點

3.1 做好節能設計準備

電氣工程自動化建設進行節能設計應用做好必要的準備工作，才能夠保證節能系統設計更有效率，最大程度上提升系統節能效率。

（1）節能設計中應做好必要的人員準備。節能設計技術人員是完成電氣工程自動化節能設計的主體，其自身的節能設計經驗、節能技術理念以及綜合素質對于電氣工程自動化節能設計有重要的影響。實際的工程設計開始之前，應該組建良好的設計團隊，保證設計人員具有豐富的節能設計經驗，具備自動化技術、智能技術相關技術，同時也要求設計人員具有節能理念和安全意識，最大程度上保證電氣工程自動化節能效果更加高效。

（2）電氣工程自動化節能設計過程中應該做好技術方案準備，在實際的設計過程中，應該對電氣自動化工程進行合理的分析，了解各部分結構設計需求，從而保證電氣自動化設計應用更有效果，也能夠保證電氣自動化設計更加合理。做好相關的電氣工程自動化設計方案，也有利于電氣自動化設計效果優化，完成對節能設計各種問題的有效處理，最終保證電氣自動化工程節能設計更加合理。

3.2 把控電氣工程自動化節能技術應用要點

當前國內工業生產企業進行電氣自動化節能技術處理過程中，不僅要做好必要的準備工作，還應該注重把控節能技術應用要點，從而保證節能技術應用更加有效。

3.2.1 有效降低電力能耗

在當前電氣工程自動化節能設計過程中，對電力能耗有效的控制十分關鍵，也是節能設計的主要手段之一。電氣工程自動化建設脫離不了電力資源的使用，電能依舊是電氣工程自動化的核心動能，也是電力工程自動化系統使用中主要能源消耗。而在實際的節能設計過程中，對系統的電力能耗進行有效控制可以從以下幾方面展開。

（1）電能能耗降低過程中可以從電力線路設計環節入手，通過電力線路的合理設計，保證電力線路設計更加合理。在電力線路設計過程中，可以合理的選擇新型電力線路材料，如當前電力線路中使用到高溫超導電纜技術，其在電力線路設計過程中，使用到（Bi，Pb）2Sr2Ca2Cu3O10的多芯帶材，電阻性能更加優化，能夠減少電力輸送過程中的電能消耗。而實際的電力線路中導線橫截面積與電阻有一定的關系，導線橫截面積增加，導線電阻減少，將有利于電能消耗減少，最大程度上控制了電能能耗。

（2）電氣工程自動化系統降低能耗過程中，還可以通過整體設計優化方案來完成電氣自動化設計。如在實際的系統節能化建設過程中，要對變壓器裝置進行優化、對導線總長度進行優化設計以及供電方式進行合理的優化，通過各項優化工作良好完成，保證電氣工程自動化系統進入低能耗運行模式。

3.2.2 電氣工程裝置節能設計

在電氣工程自動化建設過程中，其電力裝置是影響電氣工程自動化的重要組件，實際的節能設計過程中，通過對電氣裝置進行實際的節能設計，能夠最大程度地保證電氣節能設計優化，也能夠保證電氣工程自動化建設效果良好。在電氣裝置進行節能設計過程中，可以從以下方面完成節能設計。

（1）電氣工程自動化節能設計過程中，應該注重對電源裝置進行優化，電氣工程自動化系統中電源裝置是非常重要的組成部分，電源裝置也是系統耗電量相對較大的組件，通過對電源裝置進行實際的節能設計，能夠有效的完成系統整體設計。如在具體電源裝置節能設計過程中，可以完成對電源裝置的選型，選擇符合電氣自動化系統的優質電源系統，并最大程度上縮小電源電量消耗，保證電源控制更有效率。另外，還可以對電氣工程自動化系統的電源啟動運行方式進行優化建設，從而保證電氣自動化系統設計更加有效，也實現系統節能設計。傳統的電氣工程自動化系統的啟動方式為硬啟動，硬啟動方式為直接啟動方式，其在啟動的過程中，造成強大的電流，其啟動電流是試運行電流的6-10倍，并且容易對自動化系統造成傷害，最終影響到電氣自動化系統的工作運行，也會增加電力能耗。而在實際的節能設計中，可以設計節能電源為軟啟動方式，其啟動中對自動化系統設備的沖擊相對比較小，并且耗電量小，實現了系統的節能設計。軟啟動方式是一種降壓啟動，啟動過程中降低了電壓以及電源頻率，其啟動電流可以降低為試運行電流的1～3倍左右，從而減少了對啟動電源以及裝置的沖擊。

（2）電氣工程自動化系統進行節能設計過程中，還包括對系統變壓器裝置進行設計，通過變壓器裝置節能設計，實現整體自動化系統的節能性。首先，實際設計過程中，根據電氣工程自動化系統設計完成變壓器裝置選型，保證變壓器裝置與電氣工程自動化系統相匹配、并且保證變壓器三相電流穩定，實現電力自動化功率控制，實現變壓器裝置的節能設計。

3.2.3 設計電氣自動化工程無功補償技術應用

在當前電氣自動化系統設計過程中，還應該做好無功補償設備應用以實現電力自動化系統的節能設計。在電氣設備具體工作運行過程中，其無功功率損耗相對無法避免，但是可以根據無功補償技術以及相關補償設備實現對電氣工程自動化設備進行無功功率補償，從而使電氣工程自動化設備進行無功補償，最大程度上保證電氣工程自動化系統節能性。電氣工程自動化設計技術應用過程中無功功率出現將會造成電力質量下降、系統工作運行狀態失穩等問題，所以在實際的節能設計過程中，根據設備運行計算無功功率損耗，從而保證系統工作運行效率更加優化，也能夠保證系統工作更加節能。

4 節能技術在電氣工程自動化建設中的具體應用

S公司為某市重要生產企業，其在生產過程中，進行了電氣工程自動化節能設備，主要包括對配電中心、冷凍水泵、直燃機、冷卻塔等裝置設備進行節能技術改造，從而實現整個公司生產的節能設計，對于公司生產效率優化有重要的作用。

（1）公司進行電氣工程自動化節能設計改造過程中，對配電室進行了節能設計，在實際的設計過程中選擇應用DDC直接數字控制裝置、并且安裝有XL500控制裝置，對于電氣設備裝置的整體運行產生一定的影響，保證電氣設備運行更加高效，也在最大程度上保證電氣自動化系統的節能性。

（2）公司進行設計過程中，對企業內部的智能化空調系統進行設計，從而保證設計更加節能，也能夠在最大程度上提升空調系統的PID閉環控制調節。在空調自動化系統設計過程中，主要利用PID閉環控制調節技術，對空調系統的工作運行電力進行采集，并且通過空調自動化系統反饋值來實現整體設定值的確定，最終利用PID閉環控制調節功能對空調自動化機組運行進行調節。實現電力資源的合理控制，保證設備工作運行更加高效。

（3）S公司進行自動化系統節能設計過程中，還對冷水泵系統進行優化設計，設計采用軟式冷水泵裝置啟動裝置，從而完成自動化設備的節能設計。

據相關調查顯示，通過S公司電力工程自動化技術節能設計，實現了年節電量214312 kWh，經計算其節能經費達到168918元，對S公司生產效益提升有重要的作用。

5 結束語

在現代社會發展過程中，電氣工程自動化建設非常關鍵，并且隨著社會節能環保意識提升，節能設計應用非常關鍵。電氣工程自動化節能設計是現代企業發展的重要方向，對于電氣設備的工作運行質量提升也有重要的作用，希望本文能夠對電氣工程自動化節能設計應用有所幫助。

參考文獻

[1] 高峰，袁野.電氣工程自動化及其節能設計探究[J].科技經濟導刊，2018（14）：102-103.

[2] 張荻.電氣工程自動化及其節能設計的應用[J].輕松學電腦，2019（25）：1.

[3] 秦雯.試論電氣工程自動化及其節能設計的應用[J].電子工程學院學報，2020，9（3）：283.

[4] 程中奇.電氣工程自動化系統中節能設計技術的應用研究[J].科技與企業，2014（9）：149.

[5] 黃軒.電氣自動化的節能設計技術[J].科技傳播，2012（1）：107，101.