电气工程自动化及其节能设计的应用探讨

闫启明

【摘 要】科学技术水平的进步推动了社会生产力的快速提升，电气工程自动化在当前时代背景下得到了显著的发展，并且推动了国内工业化生产的快速进步，随之而来产生了污染重和高能耗等问题。生态环境本身是我们社会发展和产业发展的前提，所以在电气工程自动化发展中，必须要关注其节能技术的设计。本文对电气工程自动化及其节能设计的应用进行分析，以供参考。

【关键词】电气工程;自动化;节能设计

引言

人与自然和谐共生将成为新时代发展的重要依托。所以，应秉承着节能环保原则，在电气工程中充分应用自动化信息技术，由此降低不必要的电能损耗，促使电气工程拥有良好的发展前景。同时，应转变原有工作观念，不断渗透自动化管理思想，扩大自动化应用范围。

1电气工程自动化的相关概念

电气工程自动化发展水平是衡量一个国家科学技术水平发展程度的主要指标，也是科学技术领域高度关注的一项技术。电气工程自动化具有很强适用性和兼容性，能够和其他学科相互联系、相互渗透，在各行各业都有良好的应用，其重要性不言而喻。随着科学技术的不断发展，电气工程内容越来越多、结构愈发复杂，逐步向着人性化的方向发展，为我国社会经济持续发展作出了重要贡献。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

2电气工程节能设计的原则

2.1安全性

针对电气工程进行节能设计应当始终以安全性为首要前提。无论是实现节能降耗，还是提高电气设备使用效率，都应当遵循安全性原则，这样才能促使电气工程相关企业获得良好的运营保障。同时，设计者在电气工程节能设计环节，还应注重电气产品质量问题，不可为了过多节省电能而导致质量存在缺陷，这样很容易埋下安全隐患。与此同时，节能设计还应建立在电气产品正常生产秩序与统筹规范之上，以免影响电气自动化系统出现运行故障，进而最大化彰显出系统自身的节能特征。

2.2综合性

在电气工程中应用自动化信息技术时，除了需要注重安全性与环保性外，还应意识到综合性的特征，其中具体是指相关企业的综合效益。以往为了保护电气行业的经济效益，常采用“材料替换”的方法降低企业投入成本，这种方法虽然具备经济性优势，但却会影响电气设备的使用效果，促使后期出现维护成本加大等问题。

3节能设计理念在电气工程自动化中应用路径

3.1合理降低电能的传输消耗

电能在运输过程中，导线自身体特性，决定了必然存在一定的有用攻功率损耗，此种问题是客观存在的，难以从根本上得到避免。在所有的电力系统中，电能必须经过导线才能顺利传输，为降低电能损耗，就必须减少导线的电阻。根据物理学知识可知，导线电阻和导线横截面之间具有负向相关的关系，在节能设计中就可以通过此种关系来降低电气工程自动化的能耗，达到节能降耗的目的。比如：可以选择电导率更小的材质来制作导线，减少电能在导线上传输时的消耗量，或者增大导线的横截面积，降低导线电阻，减少电能消耗。也可以适当减少导线的长度，在设计时电气工程尽量布置在一条直线上，避免过多的弯路，以降低导线的总长度。在布置变压器时，变压器要尽量靠近电气工程的负荷中心，降低供电系统之间的距离。

3.2选择有源滤波器

电气工程自动化系统结构比较复杂，在实际运行过程中，难免会形成谐波，谐波对电气工程自动化造成的影响和危害都比较大，为消除谐波的影响，就必须应用有源滤波器。和无源滤波器相比，有源滤波器具有更加优异的动态性能，应用到电气工程自动化系统中，可有效过滤谐波，在设备发生误操作之前就及时阻止，避免引发更大的安全问题。如果条件允许，可选择多元有源滤波器，以增大电气工程自动化运行是的功率范围，提升运行效率，获得更大的节能效果。

3.3无功补偿设备的设计

在自动化系统运行的过程中能够产生一定量的无功功率，直接影响电能的质量。为此，在进行节能设计的过程中应该重点设计无功补偿设备。在提高输电效率的同时降低输电的损耗，需要结合电网运行的具体情况和参数采取科学的无偿补偿形式，为提高电气工程自动化系统的运行奠定基础。最后，电力线缆。电力线缆是电气自动化系统的重要组成部分，在进行电缆选择的过程中应该结合系统运行的实际情况，从而保证输电导线的正常运行。现阶段，在电力电缆材料选择的过程中，科学选择铜质和铝质，铜质材料的主要优点是节能性好，经济性高。此外，铝质材料便宜，但是节能效果比较差，为此，在进行电缆选择的过程中应该结合实际情况进行，从多角度进行问题的考察。此外，低能耗光源的选择。如果选择照明光源的话，应该结合实际需求进行，尽量选择低能耗和效果好的照明设备，在实现节能目的的同时保证照明的正常。

3.4降低自动化设备损耗

所谓的节能设计主要是针对电气工程中的自动化设备能耗问题进行妥善处理，使其降低电能损耗，这样才能促使电气工程具有良好的节能性。其中，针对导线方面，可以电导率较低的导线类型为首选，以此保证电能获得较高的利用率。另外，還可从照明设备上予以降耗处理。通常有关电气照明的节能设计至少可帮助企业节约35%左右的投入成本。首先，从电光源上可以荧光灯、LED、钠灯为主，其中质量较好的250W钠灯它所产生的功率损耗仅有20W。其次，明确照明方法，可采用混合照明、局部照明等方式节约电力，而且还可依靠白墙的反射性增加自然光的利用率。最后，科学布置照明路线。比如，220V电压，可以按照单相二线或三相四线进行供电设计，由此减小电力损耗。

结束语

针对当前国内电气工程自动化的技术发展形势来看，未来必然要提升其能耗水平，并进一步推动节能设计，随着社会经济进入新常态化，以及我国的产业结构升级，可持续发展道路将成为我们国家社会发展与进步的重要方向，电气工程设计要必须通过节能设计的优化，满足相应的节能要求。只有这样才能够降低对环境的污染，以及降低对能源的消耗和依赖，走向可持续发展的道路。

参考文献：

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[2]盖鹏飞.电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].南方农机，2019，50（02）：165.

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（作者单位：北京远达国际工程管理咨询有限公司）