淺析電氣工程自動化及其節能設計探究

劉國祥 陳靜

摘要：在電氣工程自動化發展過程中，節能減排和環保問題始終是無法回避和忽視的問題。當前形勢下，節能已成為電氣自動化工程中一項主要內容，如何通過科學合理的設計來實現節能目的，是需要認真思考的問題。文本首次對電氣自動化進行了概述;然后從安全性、先進性、環保性、可持續性四個角度出發，給出了電氣自動化節能設計原則;接著從節能效果、能源消耗、自動化程度、信息交流性、網絡架構科學性與合理性等五個方面出發，對電氣工程自動化及節能設計現狀進行了分析;最后著眼于電能源傳輸、變壓器選擇、功率因數、配電節能設計四個方面，對電氣工程自動化節能設計進行了闡述。文章旨在通過探究電氣自動化節能影響因素，以及針對具體問題提出現實性解決方案，來不斷推動我國電氣工程自動化發展，以及實現并完成節能減排目標和任務。

關鍵詞：電氣工程;自動化;節能;設計

引言：當前，隨著我國社會經濟與綜合國力的不斷發展與提升，電氣工程也得到了長足發展，特別是在國家和政府給予更多政策支持的前提下，電氣工程及其技術研發的有效性，以及項目的創新性都得到了很好體現。現階段，電氣工程融合了其他領域的多項技術和理論知識，比如計算機科學技術、自動化技術、大數據技術、電子技術等，正是在這些主流技術和理論的支持下，電氣工程逐漸形成了一套適合自身特征和特點的發展體系。

1、電氣自動化概述

在電氣工程自動化發展過程中，處理器和采集站逐漸成為在線監測的主要組成部分，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地收集，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。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。

2.2 電氣自動化節能設計原則

2.1 安全性原則

雖然只是針對節能問題進行電氣自動化設計，但與其他任何一項工程內容設計相同，安全問題始終是無法回避和忽視的問題。在電氣工程自動化節能設計過程中，安全問題主要存在于電氣設備使用、設備運行、設備節能功能使用，以及其他基本電氣設備應用安全等方面。保證電氣設備使用安全，使工程活動順利進行的重要保障，也是節能設計有效性和節能功能和價值表現的重要前提。

2.2 先進性原則

在電氣工程自動化功能實現的過程中，操作者和管理者是最先感受設備功能豐富性和有效性的群體。促使節能功能順利實現，并在工作中發揮重要作用的核心因素是節能技術和技術原理，若要不斷滿足工程需求和使用需求，就必須從創新角度出發來提高設備和技術的先進性，從而提升節能效益。

2.3 環保性原則

對于當今電氣工程自動化建設來說，節能減排與環境保護始終是相互作用在一起的。提高能源利用率這一行為本身就是一種環境保護方式，當然，對于企業自身來說，提高能力利用率最主要的目的是降低投入成本，增加企業經濟收益。但在當前維護生態系統平衡，努力實現綠色工程建設的大背景下，倘若能夠積極主動地從材料質量和使用安全的角度來進行節能設計，相信企業競爭力將得到極大提升。

2.4 可持續性原則

電氣自動化節能設計的可持續原則主要體現在兩個方面，一是能夠遵循企業自身發展特點和現狀，從生產實際出發來進行設計;二是能夠迎合國家和政府所提出的節能減排要求，緊跟已提出的可持續發展戰略來對節能設計進行合理部署和規劃。

3、電氣工程自動化節能設計分析

3.1 降低電能源傳輸損耗

在對電氣自動化節能問題進行持續性關注的過程中，由電線電阻所引發的線損問題始終無法被忽視，在某種程度上，線損問題被看成是全面實現電氣能夠節約的關鍵。在制定解決措施時，首先需要清楚電線電阻在整個過程中所扮演的重要作用，并能夠從電線自身性能的角度出發來進行選擇;然后從線路敷設合理性與有效性的角度出發來選擇使用效益最高的假設線路;接著從供電路程遠近的角度出發來科學劃定變壓器工作區域;最后以減少線路電阻值為主要目的對電線電纜的橫截面積進行擇取

3.2 合理應用變壓器

在電氣工程自動化發展過程中，變壓器始終扮演著比較重要的角色，其獨特的價值性和功能性對實現電功率、電壓、電流的有效控制具有重要幫助。因此，在電氣自動化節能設計里，發揮變壓器的功能和作用，被認為是實現節能減排工程目標的關鍵。

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作出相應的設計，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，需要我們做好精確地估算，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 提升電力運輸系統功率因數

隨著一些基本節能問題的解決，阻礙節能減排進一步實現的更深層次原因逐漸浮現出來，比如電力運輸系統的功能因數。作為比較重要的一項參考數據，功率因數在電力運行系統的電能轉化問題上發揮了重要作用。通過提升電力運輸系統功率因數來實現節能減排，首先需要工作人員能夠結合使用現狀來采取有針對性地解決措施，使用電負載率得到增強。以系統正常運行和系統功能正常發揮為基本點，以基數多少和轉矩大小為主要參考依據來選擇電動設備，可最大限度實現對電流的有效利用，從而完成相應的節能任務。

而對于低壓運行系統來說，如何實現實時的自動無功補償是達成節能目標的關鍵。實施中，可在系統中安置具有補償功能的電容柜，同時將補償額度維持在變壓器三分之一處。

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。

結束語：

本文主要分析了如何實現電氣工程自動化節能設計，從電氣工程自動化入手，對電氣自動化的節能設計原則進行了闡述，突出了節能設計的安全性、先進性、環保性和可持續性;然后對電氣工程自動化及節能設計現狀進行了分析，羅列了包括節能效果、能源消耗、自動化程度等在內的五方面因素;最后從電能源傳輸、變壓器選擇、功率因數、配電節能設計等四個方面出發，對電氣工程自動化節能設計進行了闡述。結合文章內容會發現，若想完全實現電氣自動化節能，需要結合實際應用現狀和節能設計理念，從多個角度和方向出發作出有針對性的改變，通過選擇科學合理的節能方式來完成節能目標和任務，從而不斷推動行業發展，使企業獲得更高的經濟效益。

參考文獻

[1]孫然.淺析電氣工程自動化及其節能設計[J].中國設備工程，2021（10）：214-215.

[2]夏林.電氣工程自動化及其節能設計的應用探討[J].智慧中國，2020（11）：77-78.

[3]賈秉睿.電氣工程自動化及其節能設計探究[J].河北農機，2020（11）：45-46.

劉國祥，男，漢族，大學本科，自動化方向，1991.12.28

陳靜，女，漢族，大學本科，注冊安全工程師，自動化方向，1984.9.16

日照志安安全技術有限公司 276800