浅析电气工程自动化及其节能设计

史亮

摘 要：随着我国经济的高速发展，综合国力不断提升，人们的生活水平也逐渐变得越来越高，但是，付出的代价就是对能源的过度挖掘。过度的浪费能源使大自然的平衡被打破，我们也陷入了能源危机中。作为耗费能源较高的领域，电气工程开发也必须针对自动化进行深入的研究，做出有效的节能设计，为缓解能源危机提供助力。

关键词：电气工程;自动化;节能设计

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我国电气工程自动化技术发展现状

目前，我国电气工程自动化系统基本都采用光纤来传输相关数据，这就需要用到大量的光缆，电缆设备正在逐年减少，有效节约了电缆材料，同时也降低了能源和成本的需求，符合节能环保理念的要求。电气工程自动化的应用可促使智能设备的性能和功能得到充分展现，并实现在线监测和监控，达到“无人值班或者少人值班”的现代化发展水平。虽然目前我国电气工程自动化取得了傲人成绩，但同时也存在一定的问题亟待解决，主要体现在以下方面：

第一，电气工程自动化系统在运行中集成性比较差，每个结构都处于独立运行状态，相互之间缺乏必要的联系和融合，而且应用性能也比较单一，致使电气工程自动化的总体功能相对较差。

第二，能耗大。能耗大是电气工程自动化存在的主要问题，我国地大物博，虽然目前电能已经能够满足人们生活和生产的需求，但仍然比较匮乏，尤其是在用电高峰期，经常发生电能不够用的问题。一方面是用电户多，用电设备多，另一方面电气工程自动化结构复杂，设备众多，存在严重的浪费现象，前者是客观存在的，解决控制难度较大，后者只要加大节能设计的应用就能很好地解决这一问题。

3电气工程自动化及其节能设计

3.1减少传输消耗

近年来，各个领域的重要技术中都在广泛地应用节能技术。节能技术的应用，不仅符合当前我国节能减排的理念，还能够从根本上推动电气自动化技术的运用，从而实现资源的节约，在最大程度上，确保资源的合理配置，防止出现浪费资源的情况。在运用节能设计技术的过程中，还需要对技术方式进行分类。消耗技术的应用效果比较明显，特别是在降低电能传输方面。导线的作用是保证电能的传输，那么在运用不同种类的材料时，由于材料本身存在电阻，其产生的电阻会存在很大的差异性。在应用电阻时，应该考虑到具体情况，将电能直接转化成热能。因此，在电能传输的整个过程中，假如电阻率较低，就能够保证节能目标的实现。这样消耗的有功功率也会减少。但需要关注一个问题，尽管存在各种因素，但是电流始终不会受到影响。在实践过程中，相关人员应该充分考虑实际情况，合理地控制导线中的电阻，并且尽量地降低到最小的状态。这样可以从根本上降低有功功率。另外，导线的长度，导线的电导以及电阻之间始终存在一种反比的关系。然而，导线的长度与电导与截面积之间是正比关系。

因此，在实际操作的过程中，应该具体情况具体分析，详细的操作可以从如下几个方面进行。第一，在实际操作时，应该根据导线材料来选择导线。应该尽量使用电阻较小的材料作为导线。这种导线能够更加有效地控制电能的消耗。第二，在工作过程中，还应该尽量避免导线的长度被减小。并且，在布置线路的过程中，务必利用直线，这样能够防止出现更多弯路。另外，在实际操作的过程中，还应该采用针对性的方式，合理地设计供电距离，这样可以缩短负载中心间和变压器的距离。并且，如果导线本身的截面积偏大，其导电能力也会随之提高。这样导线需要承受的损失会较小。因此，在运用导线时，应该尽量使用截面积较大的导线，这样能够促进电能效率的提高。

3.2合理选择变压器

变压器与电气工程自动化节能设计之间的关系是非常紧密的，在电气工程自动化中，变压器也有着独特的价值，能够通过对电压、电流和电功率的控制降低能源的损耗。通常情况下，即使企业没有运行变压器，也会消耗很多变压器的热量，因此在选择变压器的同时，需要考虑变压器使用的材料，坚持站在节能的角度上组织变压器的材料，使变压器的节能作用发挥出来。在设计变压器的过程中，需要更多地使用铜金属来代替硅材料，这样变压器在空载运行过程中，对能源的消耗就会变得更少。也需要针对变压器的容量做出相应的设计，在使用变压器的过程中，过少的容量更容易造成过度的使用，也会对变压器造成更高的损耗。过大的变压器容量，在轻载的状态下也会浪费很多不必要的能源，因此，需要我们做好精确的估算，在此基础上，进行变压器的设计，这样变压器才能更加合理。也需要重视变压器的使用数量，减少对能源的损耗，达成节能的目标。

3.3无功补偿

通过电能设施来补偿无功功率。要想发挥出无功补偿的重要作用，实现无功功率的平衡，就需要在电力工程系统中使用相应的设备。在电压一切稳定的前提下，使原有的基础功率得到保障。在设备投入应用后，也能够使电能质量恢复到原始状态，达到节能的效果。无功补偿设施的应用，需要保障电器的容量合乎相关标准，结合实际的电压，用相关的公式进行计算，过滤谐波。在实际的应用环节，也存在着一系列的问题。无功功率的补偿和无功功率的倒送，需要结合实际的参数进行设置，按比例分配补偿电容。通过具体的方法与措施，实现节能的目标，这样企业才能够实现进一步的发展。

3.4设计配电节能

电力系统是电气工程自动化的能源保障，因此，需要对电力系统的配件进行节能设计。需要对电力系统的可靠性和容量进行设计，保障电力系统整体的合适度和控制协调性。在电力分配环节，需要使各个电气设备能够保持基础设置，这样电气工程的运行才会更加稳定和可靠。在实际的操作过程中，需要保障配电系统的安全性，合理地选择和布置线路，通过科学合理的方式设计好配电节能。

3.5合理地选择光源

选择合适的光源有利于减少能源的消耗，还有利于减少经济方面的损失。那么在照明工程的设计方面，应该尽量选择高效能的光源。与普通的照明灯相比，高效能光源具有更高的发光效率，在节约方面具有绝对的优势。建筑环境的亮度会在一定程度上影响人们的视觉舒适感。明亮的光线会给人带来宽广的感觉，暗淡的光线则会令人感觉到空间上的狭窄。那么，应该尽量选择和自然环境更加贴近的亮度分布。一些工厂或者住宅使用的吸顶灯，也应该选择节能效果更加明显的。低功率的燈具不仅有利于节约不少电能，还有利于适应人们的生活或者工业生产的需要。

4结束语

近年来，我国出现了比较严重的能源消耗问题，并且供不应求。在这种情况下，必须运用节能技术，确保能源的合理利用。在电气自动化工程中，应该科学地运用节能设计技术，坚持节能设计技术的应用原则，重视节能技术的研究，有效地提高资源的利用率。

参考文献

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