電氣工程中節能技術的應用價值與設計

李湧泉

摘 要 目前，隨著全球環境污染問題的日益加重，使得全球氣溫不斷升高，這對我國實現可持續發展有很大的影響。近年來，我國針對居民生活和生產活動能源消耗實施節能減排的策略，從而減少二氧化碳等能造成溫室效應氣體的排放，進而可以緩解全球氣溫變暖的問題，并且還可以為大眾居民提供更加健康的生活環境。因此，在電氣工程中使用節能技術是非常必要的，不僅能夠提高電氣工程的自動化水平，還可以增強電能源的使用效率，實現節能減排的目標，進而推動我國的可持續發展。本文對電氣工程中節能技術的應用價值與設計進行研究，并提出有效的設計方案，希望可以為今后的研究和相關工作人員提供參考。

關鍵詞 電氣工程 節能技術 電路設計 配電系統 照明系統

中圖分類號：TU85;S210.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0001-03

在大力倡導環境保護政策影響下，電氣工程中應用節能技術自然有著非常重要的意義，節能技術發揮出了極大的作用，同時還可以大大地提高電氣工程的施工進度。目前，節能技術對電氣工程的發展有很大的作用，不但可以提高電氣工程的施工速度，還可以減少能源消耗，所以說電氣工程中應用節能技術具有很大的價值。故此，想要提高電氣工程節能技術的利用效率，需要電氣工程技術人員深入分析節能技術的最優使用方法，還要對電氣工程利用節能技術的經驗進行總結。這樣才能在經驗中尋找到節能技術的最

佳應用方法，從而借助電氣工程發揮其最大的作用和價值。

1 節能技術應用于電氣工程的價值

隨著科學技術的進一步發展，電氣工程改變了傳統的工作方式，通過應用節能技術解決了傳統方式遺留下來的問題，使得電氣工程技術不斷提高，所以，電氣工程中應用節能技術的價值和設計值得我們深入分析和研究，以此希望節能技術可以不斷推動電氣工程施工質量和效果的提升。

1.1 對經濟高速發展有良好的推動作用

經濟發展的重要支撐就是電力能源，所以，我國經濟的發展趨勢在很大程度上會受到電氣工程中節能技術使用的影響。有效合理利用節能技術可以使電氣工程運行節約一定的資源，從而有效地推動我國經濟的高速發展。我國當前能夠保證電氣工程設備正常運轉的基礎就是消耗一定的電能源，而想要產生電能就要通過其他能源消耗轉換而來，各類能源是我們生活與經濟發展的關鍵所在，所以，在我國經濟發展期間能源消耗問題得到了各方面的關心和重視。伴隨我國各類能源的減少，使得經濟發展面臨著巨大挑戰。基于此情況，在電氣工程中使用節能技術可以減少能源消耗，這對我國經濟高速發展有很重要的價值[1]。

1.2 實現環境保護管理效果

目前，我國的電能生產依舊是運用火力發電的形式，而在此過程中便會消耗大量的非再生資源，從而形成大量資源浪費現象。現如今，火力發電仍然是我國電能源產生的主要方法，在發電過程中會消耗大量的煤炭資源，而這種資源是不可再生的，這就造成了資源的浪費。

另外，燃燒煤炭資源產生電能期間會產生二氧化碳等對自然環境有污染的氣體和有害物質，同時還會對大氣層造成傷害，這樣就會對我們賴以生存的環境造成極大的破壞。故此，將節能技術有效合理地使用到電氣工程中可以減少電能消耗過程中的有害物質的排放，減少環境的污染，從而實現對自然生態環境的保護。

1.3 促進大眾居民生活水平的提高

伴隨我國經濟的持續增長，使得大眾居民提高了生活質量的環境的需求。尤其是在夏季和冬季時，希望可以過上清涼或是溫暖舒適的生活，這就需要消耗大量的電能，使得電能資源緊缺。基于此，為了可以節約能源就要合理利用節能技術，這樣才能在減少電氣工程的資源消耗量，提高資源利用率的同時，有效地提高居民的生活水平。

2 節能技術在電氣工程中存在的問題

2.1 電氣工程中使用的節能設備不合理

目前，我國在電氣工程節能技術方面有一定的研究，通過現有的研究了解到，電氣工程運行過程中節能技術使用存在不足，尤其是存在節能設備使用不適合、節能設備陳舊老化等情況。電氣工程運行過程中想要實現節能減排的效果，節能設備的合理配置是尤為重要的，所以，電氣工程技術人員在選擇變壓器、電流和電阻匹配方面都要非常重視，這樣才能提高節能設備的功效，降低電氣工程能源的消耗。我國當前各個城市對電器行業的要求逐漸提升，使得電器行業的工作負擔越來越大，故此，為了電器行業電路傳輸期間減少能源消耗，相關工作人員首要工作就是怎樣選擇準確適合的節能設備。因此，只有在電氣工程配備合理的節能設備基礎上才能更好地提高節能技術，實現電氣工程中節能技術的作用，進而推動節能技術的不斷發展[2]。

2.2 安全問題控制不到位

現階段，在部分中小型城市電氣工程中相關工作人員沒有重視節能設計的重要性，從而使得電氣工程能源消耗比較大，無法體現出節能效果。另外，有些節能技術設計過程中常有不按照國家標準進行的問題發生，同時在節能標準檢查方面不夠全面，這就導致部分供電系統安全方面存在危害，進而會影響居民用電的安全，很容易發生安全事故。除此之外，一些電氣工程節能設計人員對居民用電缺少科學設計，使得居民用電期間會出現一些危害性的氣體和輻射等，對居民造成了很大的危害。因此，我國各個層級的供電單位都要重視和有效解決居民用電安全問題，這樣才能推動電氣節能技術的持續發展。

3 節能技術在電氣工程中的設計途徑

3.1 加強對變壓器類型選擇的控制

電氣工程想要提高節能效果，就要重視節能設計中變壓器類型的選擇，使得變壓器使用匹配度達到最高效。所以，電氣工程節能設計時要根據使用人員的具體需求和技能技術的指導特點選擇變壓器。比如，居民用戶在不同季節使用的電量是不同的，所以，在選擇變壓器時可以在使用最多電量的季節中使用專用的變壓器，這樣可以減少居民用電中變壓器安全問題的發生。除此之外，如果電網因為三相電電流不能平衡而產生不穩定現象，就會導致中線的電位不斷上升，對變壓器的損耗也非常大。在此基礎上，電氣工程技術人員要采用合適的方式維持三相電的電流平衡，進而降低變壓器的損耗。

3.2 構建健全的電氣工程配電系統

3.2.1 設計恰當的供配電系統

在電氣工程中供配電系統的合理設計對節能效果有很大的影響，所以，電氣工程節能設計人員要關注配電系統的合理化。提升電氣工程供配電系統的作用可以采用以下方法：電氣工程節能設計中不能設置過多的配電等級，對于一個電壓等級中高壓級數最多為兩級，而低壓最多級數為三級，三級負荷最多設置四級。工程技術人員采用有效的措施使變壓器在負荷中心起到作用，從而將低壓供電的半徑有效地縮小，從而實現減少電能源消耗，防止電壓的耗損問題出現。另外，要清晰地劃分所有配電所和每一條供電線路的供電領域，這樣可以減少配電所之間出現電路交叉或是重復現象，有效地提高供電線路的利用率。

3.2.2 重視無功補償的合理設置

電氣工程配電系統設計要重視無功補償設備的設置，合理的無功補償設備可以降低無功功率的產生，避免了供電線路電能的浪費。另外，還可以有效地降低電網的電壓，大大提升電氣設備供電的質量。此外，電氣工程中通過合理設置無功補償設備可以將其因數提高至0.9以上，可以縮減供電系統的用電成本，實現較高的經濟效益和安全有效地提供電能。因此，在對電氣工程配電系統中無功補償進行設計時可以采用一些方法[3]。

第一，電容器是電氣系統中不可缺少的設備，而且足夠容量的電容器可以保證電能的合理使用。因此，在設計無功補償時要根據自然功率和配電電容器之間的關系，然后通過有效的計算得到無功補償中出現的諧波狀況，再之后串聯一定數量的電抗器過濾輸電線路的諧波。第二，電氣工程無功補償設計期間，要結合無功功率反向輸送、投切震蕩等問題的預防和過渡補償，來選擇投切參數物理量，這樣可以明確精準的無功功率參數。第三，長久以來，在進行電氣工程無功補償設計時，會根據一定的比例對補償電容的循環投切和等量進行分配，這種方式并沒有充分發揮出無功補償的作用。通過電氣工程使用節能技術可以將循環投切改變為模糊投切模式，從而可以精確地掌握無功功率的值，提升調節電容的作用和成效，增加電氣系統環境使用范圍。在無功補充投入使用之后，低壓的情況下補償電容的投切負荷開關可以正常地運行，而真空接觸器在高壓補償設置中可以實現無功補償工作。

3.3 優化電氣工程中的電路設計

3.3.1 提高電路中導線設計的合理性

通常電氣工程運行期間較大的供電壓力會出現在供電設備上，如果不能合理設置供電設備高強度的供電壓力會造成設備的損害，所以，供電線路和導線的合理設置非常重要。因此，在進行供電線路導線設計時，要在滿足用戶需求的同時，科學地設計導線的分布，這樣可以防止電路導線相互纏繞。另外，還要合理控制導線的長度，這樣可以降低由于導線過長出現的過熱現象，從而降低供電的成本。除此之外，在設計供電線路時不要出現一刀切的情況，而是要結合實際電壓需求制定不同電路模板[4]。比如，一些地區的供電電壓需求比較低，可以將電路設計成直行電路形式，并且在能夠保障安全的情況下，盡可能地減小電路和電線的直徑，實現資源的節約。

3.3.2 減少電路傳輸中電能的消耗

一般來說，電路傳輸過程會消耗一定的電量，從而導致電能的浪費，為了能夠減少電路運輸期間能源的消耗，需要根據電路消耗的具體情況選擇合適的節能方法。第一，在使用導電設備時要盡量選用導電率低的材料，這樣可以降低導電期間的能源損耗，譬如導電電纜用銅芯的。第二，輸電線路設計時盡量采用直線設計，這樣可以減少導線的長度。第三，根據具體的情況使用合理的電線和電纜，并對這些導線的規格進行嚴格的控制。

3.4 加強照明系統中的節能技術

目前，照明系統對電氣工程節能設計和運行有很大的影響，而且是用戶主要消耗電能源的設施，所以，在電氣工程中使用節能技術能夠明顯表現出作用的就是照明系統。由于電氣工程運行中照明設備設置的數量非常多，所以，照明系統能夠消耗很大的能源。因此，電氣工程設計人員可以通過照明系統節能設計來減少能源的消耗。設計人員要在保證照明效果的前提下，對照明設備進行合理規劃和布置，從而提高照明系統的利用率。與此同時，設計者還要選用光度適中、節約電能的照明設備，從而實現降低能耗的目標。

除此之外，隨著大眾居民對生活水平需求的提升，很多建筑企業在電氣工程方面采用了節能技術，尤其是照明工作中已經將太陽能的利用規劃為重點工作內容，這樣不僅可以保障建筑施工照明需求得到滿足，還可以實現節能的效果。如若建筑施工在白天進行，利用太陽能可以提高施工的效率，實現電氣節能的效果。同時為了降低太陽能對居民的危害，可以使用遮蔽太陽采集光能的方式隔絕紫外線與熱能對居民的

傷害。在采光系統的使用期間可以通過對可見光的調節方式提高照明效果，最終達到電氣工程節能減排的目的。

3.5 增強動力系統的節能技術

對于建筑電氣工程來說，電力系統中生產設備的運行需要電能作為動力，而且生產設備和設施會消耗很多的電能，所以，將節能技術在電力系統中使用的作用更加明顯。在對建筑電氣工程設計和施工期間，想要提高節能技術的效果，需要提前將電氣工程運行期間使用的設備和電能消耗進行評估，這樣可以確保電能消耗得以控制在電線和線路的極限負荷范圍內。如若發現電力系統的運行負荷大大降低，相關人員要及時調整變頻器，確保電力系統能提供設備運行所需的電能。在電氣工程設計和施工過程中應調查各樓層的實際情況，并分析現場情況，根據不同區域設計不同的電路。另外，還要研究電梯系統的功耗，確保電梯的正常運行。

除此之外，建筑電氣工程中風機、水泵電動機等設施是動力負荷的源頭，所以，可以通過對發動機進行節能設計來實現電氣工程技能的效果。在進行發電機節能設計時，發動機的設備可以使用成本比較低的軟起動器，然后在對晶閘管通角調節時以啟動時間為基礎實現電壓的控制。建筑工程電氣系統規模比較大時，可以通過連續調節軟起動器電壓的方式維持電動機的平穩運動、電壓與電流的檢測，從而保障電氣工程的正常運行[5]。

4 結語

總之，節能技術在電氣工程中各個環節的合理使用可以有效地節約能源，提高電氣工程的使用效率。因此，電氣工程設計人員要結合實際情況和技術水平應用節能技術，從而保證電氣工程運行的安全和能源的節約。另外，相關技術人員還要不斷探究和學習電氣工程節能技術的應用，促使我國電氣工程可以持續發展。

參考文獻：

[1] 孟佟.電氣工程中節能技術的應用[J].石油石化物資采購，2021（24）：135-136.

[2] 郭紅波.電氣工程中節能技術的應用探究[J].中國設備工程，2021（10）：216-217.

[3] 包彩玉.電氣工程中節能技術的應用探究[J].電子樂園，2021（08）：347.

[4] 鄭微微，石長達.電氣工程中節能技術的應用探究[J].明日，2021（11）.

[5] 薛艷強.電氣工程自動化與節能技術的應用實踐研究[J].市場周刊（理論版），2020（92）：167.