电气工程自动化节能设计技术的研究

武向 刘子阳

【摘  要】随着我国国民经济的快速增长和国内科技水平迅速提高，电气自动化对于我国人民生活水平的提高和国家工业化进程的影响越来越大，电气自动化的相关人员在关注电气自动化应用的过程中，除了着重保障电气自动化技术的安全性能，还应从节能环保的角度出发，避免电气自动化技术的应用造成环境污染或是电能浪费。本文主要电气工程自动化节能设计的原则进行讨论，并分析如何在电气工程自动化中应用节能技术，期望可以为相关电气自动化技术人员提供一定的参考意见。

【关键词】电气自动化;节能技术;应用分析

引言

电气自动化技术是电气领域的一门新兴学科，在我国各个领域的应用时间并不长，我国对于电气自动化技术的研究还处于初级阶段，但是，电气自动化技术在电气设备提高工作效率和降低运行成本方面都具有不可忽略的重要意义。特别是，随着近几年来我国的环境污日渐严重，各种能源短缺渐渐凸显，世界各国都开始在各个领域倡导节能环保的概念。

1 电气自动化中节能设计原则

1.1 电气自动化中节能设计要考虑实用性

为了保证电能的合理利用，电气自动化中节能设计要首先考虑实用性，既要保证能够为现有的电气设备正常运行提供充足的动力;为居民正常生产生活提供基本的电力能源，保证建筑工程中各种用电设备对于电力负荷容量、电能质量与电能供电可靠性的需求;最后，还要注意保证满足各种电气设备对于电力控制方式的需求，保障各种电气设备的功能都可以得到充分的发挥，保障供电系统可以高效、灵活、稳定畅通的运行。

1.2 电气自动化中节能设计要考虑安全性

安全性是各个技术应用中不可忽略的重要因素，电气自动化中节能设计也不例外。为了保证电气自动化中节能设计的安全性，电气线路之间应当注意保持一定的绝缘距离，注意在电气线路的绝缘强度、负荷能力、热稳定性能和各个动稳定性能方面保留一定的裕度;保证供电系统、配电系统与用电设备的安全运行;同时，还要注意设置性能可靠的防雷装置，在一些具有特殊场合的电气设计还应注意引入防静电和防浪涌技术;另外，根据建筑工程的实际情况判断火灾潜在危险程度，预先设置相应防火措施。

1.3 电气自动化中节能设计要考虑电力设备运行效率

电气自动化中节能设计要考虑电力设备运行效率，降低电力设备运行中直接或间接损耗电能，即在满足建筑工程对使用功能和安全性能的前提下，最大限度的降低建筑工程中电力设备对于电能的消耗。具体的，可以通过选择电力节能设备、降低电力线路损耗、均衡负荷和补偿无功等方式，提高电气自动化系统中电源的有效利用率。

1.4确保对环境产生优化作用

采用节能技术设计的根本目的在于在节约能源的基础上产生环境友好的经济效益和社会效益，通过提高能源利用率的方式来提高企业的竞争力。因此，在对节能产品进行设计的过程中，要主动选择实用、先进且安全的材料进行施工。当电器的使用达到使用年限时，必须对报废设备进行相应的报废管理，以免造成不必要的环境破坏和资源的浪费。通过回收利用来提高材料的资源利用效率，为可持续发展制造良好的循环市场。

1.5促进发展的可持续性

当前，我国能源发展方式主要以节约能源型和环境保护为主，同样电气工程自动化技术的发展应该与国家发展目标保持一致，这就要求节能技术设计要与当前政府的能源发展计划达成一致。因此，电气工程的节能设计需要从节能、减排、降耗等方面进行长期规划和思考，以促进我国可持续发展战略的实现。

2 如何在电气工程自动化中应用节能技术

2.1 在电气工程自动化中应用节能技术要尽量降低导线能耗

电能在电力线路的输送过程会产生一定的损耗，这是因为是电能的输送过程存在电阻，而电阻的存在会消耗一定的电能，所以，通过线路的电阻能够有效降低线路能耗。另外，电阻的大小与电力线路的长度正相关且与电力线路的横截面积负相关。具体的，可以选择低电导率的材料制作电力线路导线，降低电力线电阻，降低电力线路的能耗;或是在电力线路的布线过程中尽可能的择直线路径，避免过量弯路，降低电力线路的长度，同时保证电力线路的横截面足够大，才能达到降低电力线电阻，降低电力线路的能耗的目的。

2.2 在电气工程自动化中应用节能技术可以选择节能变压器

变压器是电气工程自动化节能设计中不可或缺的重要设备，为了保证节能效果，一定要慎重选择变压器，通过在电气工程自动化技术中应用节能变压器，可以降低变压器有功功率的损耗，降低变压器自身的能耗。另外，为了保证三相电的电流通过节能变压器时可以保持平衡，可以利用三相四线的供电模式或是单相自动补给设备，再将单相用电设备分别接在三相电源上，充分保证电能输送过程的平衡性。

2.3 在电气工程自动化中应用节能技术要注意补偿无功率设备

无功功率设备是电气自动化设备正常运行过程中必不可少的供配电设备，但是无功功率在正常运行过程对电力线路的损耗非常大，不仅降低了整个配电电网的供电电压，还影响到配电电网的电能传输质量，对配电电网的正常运行产生不良影响。因此，为了在保证无功功率设备平衡运行的基础上，有效降低电力线路的损耗，需要筛选出相应的电容器装置，作为无功功率设备的补偿装置，进而有效提高配电电网运行能力，提高配电电网的电能传输质量。

无功功率补偿装置的安装需要满足以下要求：首先，要选择合适的电容器作为补偿装置，在确定电容器的实际数据之后，根据所选电容器的实际容量进行数据记录，例如：电压数据、最终目标功率值所能承受负荷的数据;其次，要注意调节电容器的平滑度和电容器适应范围的实际广度，算出电容器能够实现的最优补偿效果，再具体运用在模糊集合的模式之中，该模式由电容器和该电容器所结合的补偿电容组构成，该模式中包括开关的投切形式、分担形式、不同编码的设置和比例分配等等，这些模式的补偿最终都是为了满足预期设定的补偿效果;最后，要注意把选择的无功功率的数据作为投切数据最初的物理数值，尽量避免开关的投切过程产生振动现象或倒送的情况，另外，安装无功功率设备的位置要尽量选在电容器的附近，便于进行近距离功率补偿，而且通过近距离的电力传输，也可以减少电能在输送线路上的损耗，从而保障电气工程自动化技术的节能目的。

2.4公共场所采用高效能源

照明设计是整个电气自动化工程中节能设计体系的重要组成部分，在进行照明设计的过程中可以提高照明设备开关的智能性，达到提高照明效率的结果，同时可以對照明部件进行参考性的更换，选用照明能力强，耗能较少的新材料进行安装，注意照明设备的节能性和适用性，同时在提高照明能力和照明效率时也应当避免形成过度照明的效果。通常情况下现代照明设备使用节能材料后将会更加明亮，且耐用性和使用寿命都会得到大大提高，节能效果将会得到充分的体现。因此，在我国的公共场所使用频率较高。

3 结语

电气自动化技术是未来电力系统的发展趋势，而现代社会城市化和工业化不断推进使得资源消耗严重，各种能源短缺，电气自动化技术的节能化是现阶段社会发展的必然要求，但是在电气自动化中节能技术具体方面的研究还是存在很多问题，还需要相关电气自动化技术人员的继续努力，共同推动电气自动化中节能技术的继续向前发展，才能够保障节能技术用于电气自动化之中，切实降低电气自动化的能耗。

参考文献：

[1]崔建勇.数字技术在工业电气自动化中的应用及创新分析[J].山东工业技术，2018（24）：139.

[2]王慧娟，杨倩，吴燕.电气自动化技术在装卸机械节能减排中的应用分析[J].中国战略新兴产业，2018（20）：31.

[3]李承昱.电气工程及其自动化的发展现状分析及发展趋势[J].科技创新与应用，2018（01）：190-191.