電氣自動化節能設計技術的應用研究

王瑋

摘要：電氣自動化與節能技術充分結合不僅能提高能源使用效率，還可在安全系數/應用特點基礎上確保設備穩定運行。根據現實情況可知，結合電氣自動化、節能技術，可降低能源輸送中的損耗，利用節能型變壓器對無功率機器有效補償，減少過程中能源的消耗總量。基于此，本文重點分析電氣自動化節能設計的應用優勢，同時細致闡述節能設計原則、節能設計技術，并提出應用措施，以供參考。

關鍵詞：電氣自動化；節能技術；設計

DOI：10.12433/zgkjtz.20233137

電氣自動化控制中節能技術具有關鍵作用，可以提高控制能力，多角度改善工程可靠性。從電氣自動化角度分析，結合節能設計技術，不僅能響應國家可持續發展戰略，還可提高工程的經濟效益和社會效益。

一、電氣自動化節能設計應用優勢

（一）優化設施

電氣自動化系統運行時，設備輸出功率處于適應階段中才能正常運行。因此，在結合節能技術的情況下，要注重改善供電配電系統設計，確保在正常、穩定的情況下生產。設計供配電系統流程時，技術人員要重點考慮機器最大負荷能力范圍，增強機器運轉中的穩定性，保障設備生產過程中安全程度，提高設備的合理性，確保環保節能，滿足供配電系統需求。目前，國內城市化建設速度加快，帶動工業化生產，耗電量持續增加，為實現節能減排效果以及合理應用能源，就要在有限情況下創造最大效益，為社會發展打下良好基礎。

（二）改善設備

新時代發展歷程中，全新高科技持續發展，應用電氣自動化節能技術時，要注重全新設備、措施的使用，依據更加優秀的設備完成工作。例如，結合變頻式電氣控制柜改善電氣自動化工程節能環保效果，人員要注重跟隨時代腳步，結合節能措施的生產條件，深入分析外部因素，重視未來發展情況，以便發揮節能、高新科技具有的優勢，實現初期、中期、后期設備不斷創新，提高國內電氣化工程的節能效果。

二、電氣自動化節能設計原則

（一）適用性

開展電氣工程節能設計階段中，各流程都要將安全性作為關鍵原則，并在此基礎上完成優化。不論是注重綠色環保概念，還是實現節能降耗設計，或提升工作效益，都要將安全作為重要前提，推動企業穩步發展。設計人員在電機工程節能環節中，應重視產品質量檢測效果，避免由于過度節省電能造成質量問題，產生多種安全隱患。除此之外，技術人員還要關注產品的科學性，避免由于自身原因導致故障，最大程度上展現控制系統的節能特點。

（二）環保性

電氣工程開展時，結合節能設計需求，充分考慮設備應用環境，雖然其中關鍵基礎是節省能源，但最終目標是保護地球生態環境，在該方面基礎上，達成目標的最佳措施是科學設計。該過程中，還需專業人員具備較強的愛護環境的意識，并在多角度完成規劃，將材料、工藝等方面作為關鍵切入點，實現信息技術質量的飛躍，提高工作效益，實現企業效益最大化。

（三）綜合性

節能技術現實應用中，不僅要注重安全性、環保性，還應重點關注使用效益的綜合性。為確保電氣設備的經濟性，需利用材料替換的方式降低投資成本，該方式雖具有良好的經濟優勢，但會影響設備效果，增加后期維修工作的強度和成本。因此，電氣工程自動化與節能技術結合時，技術人員要在因地制宜原則下，根據實際情況制定方案，確保最大效益。

三、電氣自動化節能設計技術應用措施

（一）改善系統

系統運行應用能源供應設備時，要重點考慮電氣自動化系統的適用性，并利用合理措施有效優化，實現對設備的高效控制，讓容量需求符合規定標準。為了確保電氣自動化系統的良好穩定性，相關設計應符合標準要求；設備在應用中需具備良好適用性，以此確保其長期、穩定運行。為保障電力系統具備一定的適應性，還要從多方面考慮，加大電氣設備控制力度，考慮其具備的易控性、靈活性特點；提升電信系統安全性時，要持續完善電氣自動化技術，增強運行中的安全性，實現預期的節能效果；開展配電系統設計時，重視系統絕緣性，這是由于其中存在大量導線，一旦質量存在問題，就會嚴重威脅人員的安全；注重導線的間隔合理性，利用良好散熱設備，避免運行時出現火災。

除此之外，要確保導線中擁有良好的熱穩定性、動態穩定性特點。電氣工程自動化與節能技術結合時，材料挑選工作至關重要，設計人員不僅要使用多樣化方式，還要科學選擇導線材料類型，注重經濟性、實用性，合理優化布置方式，減少能源消耗總量；開展節能設計時，保證措施的有效性，避免存在電能負荷超標情況，體現節能減排的效用。開展電氣設備嚴格檢驗時，要確保設備中負荷容量的可靠程度，確保用電、電氣設備符合規定，從而完善電氣自動化系統。

（二）挑選設備

電氣自動化中的變壓器設備具有至關重要的影響，通過合理使用，可以有效控制電流功率，轉變電壓。變壓器存在大量功能，會在應用中產生能源消耗，隨著科學技術的進步，設備類型也在逐漸增多；電氣自動化系統開展節能設計時，要在實際情況基礎上完成設備種類挑選。另外，電氣系統運行時能源消耗的關鍵主體是變壓器，通過在實際情況基礎上減少設備能源損耗，實現節能減排的目標。

在選用變壓器時，需要重點關注節能物料，讓設備擁有良好性能，提升運行穩定性，幫助其長期安全、穩定地開展工作。從實際情況角度分析，組成變壓器的材料類型多樣化，各自存在獨特用處，選擇時要充分考慮存在的物理性質和化學性質，分析材料造成的能源消耗情況，然后與工業用電現實總量結合，確保設備材料科學合理。一般情況下，變壓器選擇多為硅鋼片、銅片等，不僅存在良好穩定性，還可依據合理使用實現節能目標。分析變壓器的特征后發現，電力系統中的相應配電柜線路會產生一定損耗，但選用銅紙材料可以有效改善，從而實現電氣工程自動化節能設計的目標。

（三）有源濾波器

電氣自動化設備應用時會受到電壓波動、人為失誤造成的影響。為有效改善上述情況，電氣自動化系統應用中需利用濾波器避免失誤，減少諧波造成的干擾，實現降低能源消耗的目標。同時，充分利用有源濾波器，減少電力系統運行中的出錯數量，解決工作過程中處理器存在的異常問題，延長設備使用周期。

（四）無功補償技術

配電系統包括配電線路、升降變壓器、配電變壓器等一系列設備，運行時系統終端造成了一定的能源損耗，產生大量熱能、資源浪費，會干擾其長期運行。為合理改善該情況，電氣自動化運行時需結合無功率補償技術，以此增加功率因數，提高系統穩定性，幫助企業獲得良好效益。應用無功率補償技術的過程中，人員需提高重視程度，加大對設備的監測力度，深入研究系統實際情況，確保策略制定的科學合理性，加深電氣自動化與節能技術的結合程度。

（五）設備材料節能

開展電磁能輻射采暖工作中，變壓器作為關鍵設備之一，可以精準改變過程中的電流、電壓、輸出功率。由于變壓器在滿載狀態下會產生能源損耗，因此，在設計過程中，應挑選適宜材料，減少能源損耗總量。相關研究結果表明，變壓器使用鐵氧體磁芯、金屬片方面材料時，能強化節能設計效果。

要想有效解決變壓器鋁型材料產生的高污染問題，需重視材料應用，因此材料類型、運作物質選擇都至關重要。例如，銅料的使用具備良好導電性，多出現在變電柜中，能幫助建設互換數據線工作，降低磁電感應強度，減少能源消耗數量。如果使用較薄、特性突出的冷軋鐵氧體磁芯材料，變壓器運行時會長期處于空載狀態，降低能源的消耗量，并實現節能的目標。需要特別注意的是，冷軋鐵氧體磁芯物料成本相對較高，其作為新型材料，無法確定消耗周期的長短，檢測維修工作成本支出不具備科學參照信息，以至于應用該類型節能措施時，應多加關注成本費用和性價比，避免操作過于盲目性、片面性。目前，已出現一類能與節能技術充分融合的變壓器，例如，S10、S11，二者在布線過程中存在較高需求，實際運行中需避免出現過多操作，影響節能性。此外，還要防止由于安裝位置錯誤影響變壓器的節能效果，例如，部分工程以及大型辦公樓建筑中，變壓器所處位置多為電力消耗核心區域，可以縮減電纜長度、輸送所需時間，減少能源使用量。

（六）節能管理系統

1.降低傳輸損耗

能源輸送過程中極容易產生損耗，一旦在線路設置中存在不合理或輸電網質量未符合標準，會導致能源損失情況加重。為此，需要合理改善上述情況：第一，根據工程實際需求，完成線路科學設置。第二，定期維護輸電線路，以此延長設施的使用周期，降低運行成本。第三，科學選用輸電線路，提升能源輸送質量。科學選擇電纜，確保輸送功能優質，防止產生浪費，提升節能效果。

2.提升應用效率

要想實現電氣自動化設備高效應用，需要在技術方面做出一定保障，降低運行投入資源數量。企業為實現節能目標，首先通過集成設備，加大互相的連接力度，改善傳遞、運輸效率，減少人員工作時長，以此提升設備效率和節能效果，減少能源消耗總量；其次，在電氣自動化系統內部生成高智能水平的控制系統，降低工作頻率，減少能源消耗；最后，應用節電系統時，充分考慮負載參數，再根據裝置實際工作情況，科學調整復合數值，以便長期處于穩定狀態，優化能源輸送效率，科學解決問題。

3.融合自動化技術

電氣自動化系統通過與相應技術的充分結合，可加大對系統的控制力度。以往自動化技術應用中都需要一定的人工參與其中完成操作、開展設備監測、控制設備運行。通過深入應用自動化技術，可以降低人工導致的失誤概率，確保工程開展的科學性和高效性。由于自動化技術存在良好的集成特點，能將繁瑣的操作程序簡單化，再通過管控措施增強工作效果。當前，生產規模較大的企業會利用良好的集成管控措施，在總體管控角度下完成節能技術結合，以便在降低能源損耗上產生良好效果；對電氣自動化設備實際操作中，工作人員可根據圖表內容提示，完成不同設備操作情況的展示，準確知曉其中存在的異常情況，并在合適時間科學調整設備運行。尤其是在能源損耗時，利用圖表控制措施，工作人員在第一時間精準找出設備存在的問題。

4.利用綠色節能照明

電氣系統運行過程中，造成的能源損耗多的原因是不正確使用照明系統。在開展電氣照明全面節能工作時，要重點關注以下內容：第一，加大技術革新力度。采取現代化綠色照明措施。相關人員應重視探索開發燈光照明系統應用，研發高效的低能耗設備。研發企業自身技術存在限制時，可通過邀約聘請研究院專業人員完善系統，優化燈具使用效果，降低能源損耗。第二，利用太陽能照燈。太陽能照明燈是能節省能源消耗的關鍵措施，通過對自然光的充分收集完成照明設備的合理設計，提高自動化節能的應用質量。白天陽光充足時，可減少對燈光系統的應用，盡可能充分利用太陽光。第三，根據生產工作、設備的實際情況，充分結合綠色環保理念，通過有效措施，減少由燈具產生的能源損耗。

5.配電系統充分優化

配電系統優化過程中，要在綠色核心理念下優化系統內硬件、軟件質量。例如：優化硬件時，多進行感應器檢測的改裝、采集目前運行狀態的措施，設置執行機構，實行電氣自動化系統公布的命令。同時，為確保配置高效運行，要開展配電系統內綜合管理平臺與電氣自動化控制端的通訊，操作步驟是選擇光纖、無線網絡，產生感知層、終端設備控制部件、網絡層、瀏覽驗證、存放與網絡層、應用人員智能化構架設計，確保電氣自動化系統長期處于實時檢測、可控制的狀態。

四、結語

綜上所述，通過將電氣自動化與節能技術充分結合，不僅可以響應國家制定的可持續發展戰略，還能降低能源使用，實現綠色發展。同時，通過對電氣自動化節能設計優勢、設計原則、應用措施細致分析可知，要想實現經濟長遠發展，要充分利用節能技術，實現能源的科學規劃。除此之外，還要深入探索節能環保，提升能源使用率，從而確保國家在發展中具備強大實力。

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