浅谈电气工程及其自动化的节能设计

杨立冬

吉林省送变电工程有限公司 吉林长春 130052

进入新世纪以来，我国经济的发展已经在迈新的台阶，这就更加依赖能源行业的强有力的支撑。但是，传统能源的日益衰竭，引发了全人类对能源行业的可持续化与环境友好化的持续关注。基于上述的大环境之下，我国的能源行业不断改善，特别是电气自动化行业中的节能环保技术已经取得了良好的成绩，这对未来能源行业中节能环保技术的推广具有极大的引领意义。

1 电气工程及其自动化存在的问题

1.1 电气工程耗能巨大

电气工程在我国的工业生产中占据着十分重要的地位，我国工业生产的各个阶段都离不开电气工程。现阶段，我国工业生产的发展目标是不断智能化和科技化，这也就使得在工业生产中的电气工程技术的应用越来越多。先进的电气工程技术虽然能有效地提高生产效率，提升生产质量，但是在应用中存在着大量的能源消耗，在一定程度上增大了我国能源使用压力，有悖于我国绿色环保的生产理念。

1.2 电气工程质量不达标

电气工程的质量会影响电气的安全使用，所以为了使人们能够安全放心的使用电气工程，要加强对电气工程质量的监督，提高电气工程的质量要求。但是在现实中，电气工程的施工并不能将质量监督工作落实到实处，并且针对工程质量并没有制定具体的质量监管制度，同时现场的管理人员没有对此多加重视，最终导致了工程质量不合格，影响电气的安全使用。

1.3 电气自动化系统集成化程度不高

电气自动化系统的集成化发展是未来电气工程发展的方向，但是就目前的电气自动化发展水平来看，还是独立自动化，现阶段不同系统之间缺乏紧密的联系，导致无法完成信息交换，使系统的效用无法完全展现出来。所以要不断提高系统的集成化程度[1]。但是由于目前的水平还比较低，要达到集成化的水平可能还需要一段时间。

2 电气工程自动化及节能设计要点

2.1 线路损耗减少

首先，可以通过选取一些本身材质电导率十分低的导线连接其中，达到减少线路损耗的目的；其次，可以通过改变导线的长度降低线路损耗，比如减少弯路走线，尽量均以直线形式走线，同时要注意那些绕来绕去不必要的导线环绕，减少多余的导线长度；最后还可以增加其导线的横截面积，在选择导线之际可以选择横截面积比较大的导线连接其中。

2.2 无功补偿应用

其一，所选用的电容器进行无功补偿之际，其电容器的容量必须合理满足配电电圧的容量以及相应的功率因素、三相电压平衡度以及负荷等相关参数要求。如果在无功补偿过程中产生谐波，可以利用电抗器减少其中的谐波；其二，为了避免无功补偿产生过量补偿或者无功倒送、投切震荡等乱象，对于电容器在选择中必须针对其无功功率参数作为投切参数要求；其三，传统的电容器等容量分组与投切开关中的循环投切方式，还有按比例分配、按级投切等均没有十分理想的务工补偿效果。对此，在现如今的投切中一般以模糊投切多见，无论是在适用范围还是在跟踪准确性能方面均表现的十分优异[2]。

2.3 电力电缆

电力电缆在输配电领域中扮演着重要的角色，同时电力电缆在电力施工中总的工程造价中占据较高的比例。无论是前期施工还是在后期维护的过程中，都需要投入大量的人力、物力和财力。基于上述的这些因素，在电力工程施工设计阶段，需要对电力电缆所承受的最大电流大小、自身的拉力强度以及自身的截面积选却都要加以重视，同时这也是设计过程中最为重要的一个环节。通常而言，电力电缆的选择导电材质有铜材质以及铝材质两种类型，这是因为其自身的特点使得可选择的范围较小。如何选择恰当的电缆，造价环节是其中必不可少的一个环节，影响上述环节的指标有两个，其中第一个是安全性能，第二个是节能性能。综合对比上述的两个指标来说，铜材质的电力电缆是最好的选择。除此之外，材料的选择还要受到运行环境的影响，铜材质的电力电缆能够应用于更为广泛的环境之内，因此较多的选择铜材质的电力电缆。

2.4 变压器

变电环节是电力系统中能源节省的重要环节，如果通过节能选择选取更为可靠的变压器将会对电能的节约起到重要的作用。因此，在电气节能技术设计的过程中需要注意以下四个环节。其中第一个环节是选择的变压器必须具备高效的节能效果，只有这样才能达到能源损耗不断降低的效果；第二个环节是电气变压器必须对其三相电流的交流具有平衡作用，这样才能使得变压器自身的损耗变少；第三个环节是电气变压器选择时我们可以采用像自动补偿设备或者三相四线制的设备接到三相的电源上来避免不平衡负荷的现象；第四个环节是我们对其变压器接线组的选择时，其不同的组别也可以对其进行三次谐波的消除作用。

2.5 高效光源

企业在经营过程中对于电气的使用是不可避免的，其中以其照明为主要电力消耗，企业在进行电气照明的设计时，就必须将其中的照明节能考虑在其节能设计当中去。并且实施节能也可以对企业进行经济性与适用性的考虑，我们目前在很多在地区，已经开始使用高效节能的优质光源，这些光源与其他普通光源相比，这些优质光源是具有许多普通光源不能比拟的特点的，主要是其光线较亮、使用效果久等，这些都可以实现电气的节能[3]。

3 结语

总而言之，对于电气自动化工程中所使用的节能设计技术进行了具体的研究，根据研究提出了笔者自己的合理化建议，希望可以对其他行业内的设计者提供电气自动化工程节能设计问题的解决与借鉴的办法，希望各位行业内的同行进行采纳。