電氣自動化的節能設計技術分析

劉明

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升能源消耗迅速增加，節能環保意識亟待提升，其中必然也包含電氣自動化產業領域，因此相關節能技術的應用也得到了更多的關注與應用。基于此，本文對電氣自動化節能設計原則展開分析，并以此為基礎對減少傳遞損耗、加強變壓器的選擇、優化無功能補償以及落實節能方案等方面技術展開討論。

關鍵詞：電氣自動化;節能設計;技術

引言：作為電氣工程中的一種關鍵技術，電氣自動化在推動電力行業創新發展過程中發揮了至關重要的作用。結合現階段的發展趨勢來看，節能環保與可持續發展已經成為電力行業的必然趨勢，因此應不斷加強對電氣自動化節能技術的應用與研究，實現其應用領域的有效拓展，確保可以將節能成效最大限度地發揮出來。

一、電氣自動化節能設計原則

總體來說，開展電氣自動化節能設計的原則主要體現在以下三個方面：第一，針對供電和配電系統展開優化。在電氣自動化設備運行的過程中往往需要消耗大量的電能，這不僅會造成電力緊張，還會提升生產成本，因此需要充分對供電和配電環節進行優化，從而在確保動力足夠的基礎上盡可能降低電能的損耗。在現階段的發展形勢下，開展電氣工程需要進一步加強對電氣設備用電需求以及社會用電需求的考量，提升供電和配電設計的合理性，確保其社會效益與經濟效益的共同發展。第二，加強對電氣設備的管理。在實際開展電氣設備生產的過程中，大多數情況下電氣設備的運行狀態都保持在額定功率以下，這就導致了很多電能的浪費。針對這樣的問題，應充分加強電氣設備管理來穩定其運行狀態與運行效率，從而最大限度地避免能源損耗。第三，提升負荷系數的合理性，在開展電氣設備生產設計的時候，應注重負載系數的合理性，只有滿足相關標準才可以保證用電效率的顯著提升。開展負載系數設計之前，需要先了解電氣設備運行的具體情況，進而在確保安全運行的同時實現節能的目的[1]。

二、電氣自動化節能設計技術的具體實施

（一）減少傳遞損耗

在進行電力傳遞的過程中，往往會因為電阻的存在而形成一定損耗，同時結合相關研究結果還可以看出，在實施工程的不斷階段也會形成不同程度的資源損耗。實際上，電流中的電阻會受到導線長度、電導以及橫截面積等因素的影響，因此開展節能控制也需要從這部分因素入手，重點加強對材質的選擇，從而將電阻較小的材質應用于實際工程中，一定程度上減少電力傳遞過程中出現的各種損耗。值得注意的是，在后續運行的過程中，相關人員還應注重對電力系統的養護，同時參考負載中心的相關數據，實現電力傳遞損耗的最小化。

（二）加強變壓器的選擇

開展電氣自動化系統設計的時候可以通過放置變壓器來減少電力運行過程中的損耗，其主要原理是阻止電流與電壓智聯的轉換。總體來說，加強變壓器選擇主要可以從以下幾方面入手：第一，相關設計人員應率先選用銅、絕緣材料等節能環保的材料;第二，應充分發揮銅材料在變壓器運行過程中的重要作用，一方面可以代替硅來提升變壓器的運行效率，另一方面還可以切實實現降低能耗的目的;第三，面對多種材質和類型變壓器的時候應以具有節能效果的變壓器為首選，同時對其運行狀態與質量進行定期檢察，一旦出現問題應及時進行維修與更換，從而保證其運行可以一直處于優良狀態;第四，在安裝變壓器的時候需要先對其功率和數量進行科學計算，同時根據不同電力工程中的不同要求選擇合適的變壓器類型，如果容量過低會限制變壓器的運行時間，而容量過高則會造成資源的浪費。因此相關設計人員應在了解電源系統實際功率數據的基礎上選擇合適的變壓器，并對變壓器的數量進行有效控制，最大限度地避免因變壓器數量過多造成資源損耗的問題。

（三）優化無功能補償

電氣自動化工程節能設計的實施離不開對無功補償的優化。在電氣系統實際運行的過程中，往往會受到配電設備無功功率的影響而造成較大的能耗損失，這不僅難以實現電壓平衡，對能源的有效利用也會造成一定限制，因此相關設計人員應不斷提升對電氣自動化工程無功補償的重視程度。首先，可以在電氣系統中使用合理的無功補償設備來實現降低損耗的目的;其次，在無功補償應用過程中應進一步確保電氣系統的穩定運行;最后，如果在進行無功補償的過程中出現諧波，則應在第一時間通過串聯電抗的方法加以消除[2]。值得注意的是，實際操作的時候還可以有效與其他無功能量消耗結合完成無功補償，從而充分發揮出無功補償在電氣自動化工程節能設計中的重要作用。

（四）落實節能方案

通常情況下，電氣工程系統節能設計往往會涉及到較多的專業知識，整體操作過程的綜合性與復雜性也比較強，這對于相關電氣設計人員的經驗與能力也提出了更高的要求。在實際開展電氣節能設計的時候，應確保符合國家規定規范與原則，并為其應用性能與落地實施提供技術保障。在傳統的設計模式下，更多是通過人工技術來完成整體系統設計，進而需要耗費較多的人力、物力，整體設計成本將會大大提升;同時人工作業也難免出現失誤與誤差，系統設計難以完備萬全，從而導致電氣設計質量提升有限。針對這樣的問題，相關設計人員可以將更多先進的信息化技術引入其中，例如借助ECAD技術對電力系統設計展開統籌優化，一方面可以顯著提升整體的設計質量，另一方面還可以起到縮短設計周期、降低設計成本等作用。此外，計算機仿真技術在電力系統節能設計過程中也發揮出了十分關鍵的作用，并在使用中表現出較為突出的實用性與先進性，最大限度地保證電氣自動化節能設計技術可以呈現出應有的效果，為我國電力行業的可持續發展奠定基礎。

結語：隨著技術水平的不斷提升，節能設計技術逐步進入到電氣工程當中，相關設計人員應充分了解節能設計的應用優勢，從而推動電氣工程的不斷發展。在實際開展相關設計工作的過程中，可以從減少傳遞損耗、加強變壓器選擇、優化無功能補償、落實節能方案等環節入手，切實提升電氣節能設計控制系統運行水平。

參考文獻：

[1]王曉斌.電氣自動化工程中的節能設計技術[J].礦業裝備，2021（04）：46-47.

[2]楊飛.電氣自動化工程中節能設計技術的應用研究[J].電子技術，2021，50（06）：160-161.