电气工程自动化及其节能设计探究

周春涛

摘 要：电气自动化节能技术为我国的科学技术快速发展提供了良好的需求保障，并在电气自动化节能技术设计方面取得了一些比较好的成绩。由于我国资源使用不合理而使环境和资源受到极大的破坏，所以在节约能源方面就对电气自动化节能技术有了更高的要求，那就是节约能源和保护好环境。

关键词：电气自动化；节能技术；应用

1 电气工程自动化的概述及特征

电气工程自动化是高新技术企业，是现代经济发展的重要组成部分。它广泛应用于农业、工业、国防等领域。因此，它在我国的经济发展中起着重要的作用。自动化电子应用工程包括电力网络、信息技术、信息和技术等技术领域、技术和电子机械工程技术、最重要和电气工程技术职能，还在其整个历史过程中，一项全面和综合的办法自动化工程技术越来越先进操作、控制和监督人员不足，操作系统的自主性。电子工程自动化是现代社会的一项高新技术，它的发展反映了一个国家的技术水平和科学技术实力，从而影响了国家整体实力的提高。电气自动化的主要特点是：电能的组合是硬件和软件的结合。若干先进技术的高度融合，扩大了电气工程自动化的应用范围，同时提高了其应用价值；通过将更大的技术应用于现代经济的工业生产力，可以提高生产效率。

2 电气自动化及其节能设计的意义

2.1 提高电气自动化系统的运行效率

为了提升电气自动化系统的工作效率，降低整个系统的能耗，创新和改善节能技术。一方面主要是节能技术改革，实现合理用电和合理分配电力资源来提高电力系统的运行能力，这样就能完全符合家庭用电的标准；另一方面，提高电气自动化系统运行的效率以及通过手动等方式来提高电气设备的功率，主要操作方式是通过人工操作来平衡个人和单位的用电需求，从而提高电气自动化系统的运行效率。这就需要使用科学合理的办法来提高电气自动化的节能水平。从而实现不用传输就能满足用电需求。

2.2 绿色环保的科学技术发展需求

绿色环保与节能是当前社会发展的主要课题，同时也推动了电气工程领域节能减排工作的进一步发展，而节能减排也是电气自动化设计未来发展的主要趋势。由于电气自动化工程与人类生活密切相关，在科学技术发展推动下，电气自动化在社会各领域的推广应用越来越广泛，电气自动化节能设计也成为我国高新技术领域研究的重要一部分，其在社会发展中的地位和影响也日益突出。结合电气自动化发展及其节能设计的实际情况，首先，电气自动化节能设计能够最大程度降低我国能源消耗，从而在一定程度上缓解我国当前的能源短缺问题；其次，电气自动化的节能设计还利于促进人们生活质量的提升，创造更加和谐、健康的生活空间，从而促进社会经济的健康与可持续发展，具有十分积极的作用和意义。

3 电气工程自动化及其节能设计

3.1 变压器的节能设计技术

变压器是电力自动化工程中的重要设备，其主要负责电压、电流以及功率的转换工作。变压器的运行需要消耗掉大量的能源，即使是处于空载运行状态，也会造成大量的能耗。因此，做好变压器的节能设计，对于电气自动化工程的节能设计具有重要意义。通常情况下，变压器的节能设计主要为以下几点：（1）选择合理的变压器型材。对于变压器的制备材料应当进行合理的优化组合，从而有利于实现真正的节能。若是铜片、硅钢片以及绝缘材料的设计不合理，则容易导致不必要的能耗的出现。因此，在确保变压器工作的情况下，应当选择最为合理的制备材料以及运行介质，在减少电气自动化的工程成本的同时，实现变压器节能。（2）在厂房或者是大型的写字楼中，变压器作为电力系统中的一个关键部分，其应被放置在电力消耗的中间地域，与其他的辅助设备位于同一地方，从而有助于管理，并能够减少电缆的长度，从而节约成本以及资源，同时提高供电功率以及质量。（3）对变压器的容量以及使用的臺数进行合理选择。在对变压器的额定容量进行确定时，应当按照实际所需的电量来确定。在进行变压器的选择时，应留出约20%的冗余空间，过多过少都是不可取的。而对于变压器台数的选择，则应该综合考虑扩容以及可能出现的过度耗损情况，若是使用了过多的变压器的台数，则会造成资源的浪费。若是变压器的使用台数在2台或是2台以上，则应采取并联的措施，其不仅能够提高其安全可靠性能，还能够增加电力系统的功率因数，从而真正实现的节能设计。

3.2 无功补偿设备的设计

无功补偿是在电气自动化系统运行中产生的无功功率，会加大变压器的输电消耗，使电能的质量降低。所以在节能设计中，无功补偿设备的设计也是电力系统的关键之一，能在提高输电效率的同时降低输电损耗，而无功设备设计的主要原则就是合理选择无功补偿方式，具体可以通过对电网运行情况，具体的参数，最佳的补偿效果进行具体合理有效地选择，以此达到电气工程自动化系统的最佳运行效率。

3.3 降低电能传输过程中的能源消耗

电能传输过程中由于电阻内部阻碍作用会产生一定的功率损耗，造成很多的电能损耗，但是由于线路传输之间具有一定的传输距离，因此传输损耗是难以避免的，但是我们可以采取必要的措施将能耗控制在合理的范围之内，由于电阻和线路长度之间成正比关系，与导线的横截面积成反比关系，因此我们可以降低线路传输距离实现降低损耗的目的，对于传输线路进行合理设计，避免出现线路回头设计和弯路设计现象，在达到基本传输目标基础上进一步缩短传输距离。

3.4 采用合理的电力电缆

在电气工程自动化系统中电力电缆也是重要的组成部分，电力电缆必须要结合系统的实际情况合理的选择，保证输电导线的正常运行。目前，电力电缆材料以铜质和铝质较多，铜材料贵，节能好，经济性高；铝材料便宜，但是其节能效果比较差，所以电力电缆的选择要因实际情况而定，从多个角度进行对比考虑，铜质电缆是目前达到节能和安全方面最佳的电力电缆。

3.5 选择有源滤波器

在实际的操作中常常会发生误动作，所以要消除谐波来避免或减少电气设备的误操作，而最高效的方法就是运用滤波器。造成误动作的因素主要就是越来越多的电气设备，其带来的谐波也随之增加，但是产生的谐波与基波在电网阻抗上会重叠，从而使电压形成畸形，由此导致电气设备误动作的产生。

4 结束语

总之，目前节能设计的基本理论发展和应用仍旧处于一个初级理论研究阶段，在电气工程自动化中的应用还不是很成熟，但是节能设计必将是电气工程自动化设计的重要发展方向之一。积极借助科学技术发展而来的电气工程自动化技术更应该紧紧把握住社会发展的方向，积极地将节能减排和保护环境等理念深入融合到电气工程设计中，在提高企业自身竞争优势和经济效益的同时，还应该努力为社会创造更多效益。目前电气工程自动化的节能设计过程中，还存在着很多的技术性问题需要大家在实践中进行优化和解决，通过节能设计思想的引入也会使得电气自动化控制技术更好发展。

参考文献

[1]孙心怡.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].建筑工程技术与设计.2018（09）.

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[3]刘明星，郝世豪.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].建筑工程技术与设计.2018（14）.