浅析电气工程自动化及其节能设计

孙然

（河北农业大学现代科技学院，河北 保定 071000）

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。

1 电气工程、电气工程自动化的概述

1.1 电气工程概述

在当代科技的发展中，电气工程占据着十分重要的地位，在很多高校，都将电气工程作为一门核心学科，甚至还开设了专门的电气工程学院，来培养电气工程相关的人才。电气工程的发展永远离不开计算机的辅助，在很多高校中，都将电气工程与计算机专业融合在一起。在当前阶段，对电气工程的概念,大家的了解还不够深入，但实际上，在电子、光子等领域中，电气工程的渗透已经十分明显。对电气工程含义的认识是很广泛的内容，随着科技的不断发展，对电气工程的认识也会不断深入。在当前阶段，我国电气工程的发展十分迅速，国家给予了大量的优惠政策，扶持电气工程的研发和创新。对一个国家而言，电气工程发展的程度实际上是直接关系到国家的经济和科学发展水平的。作为一种融合了多领域、多学科的技术，在建设电气工程的过程中，少不了的就是不同学科领域的理论和技术支撑。电气工程在各个领域中的应用，也慢慢形成了自己的体系。在当前阶段，也有越来越多的研究人员关注电气工程的发展，意识到了电气工程对经济和科技发展的价值。

1.2 电气工程自动化概述

伴随着技术的高速发展，在我国，电气工程已经成为了一门主要的学科，在电气工程自动化的自动化研发开始后，更是体现出了我国现今的科学技术水平。通过使用电子信息技术带来的优势，依靠对象设备实现在线监测的形式，能够使控制功能进一步自动化。通常情况下，处理器和采集站是在线监测的主要构成部分，通过准确收集和控制数据的方式，结合控制中心带来的技术辅助，全方位地检测整个生产链。借助计算机技术的便利性，对需要的信息数据能够实现迅速的收集，针对性管理多项工程，并构建一个对应的考量单位，这样才能够保障系统的安全性，从而实现工作效率的提升。在我国的科技发展历程中，电气工程自动化的地位是无可撼动的，也是推动经济建设的主要动力。随着电子信息技术的发展，自动化技术也变得越来越全面，当前我国自动化技术已经具备了世界一流的水准，传统的操作繁杂以及操作人员技术水平低下的缺点已经得到了根本性的解决。

2 电气工程自动化以及节能设计现状

2.1 节能效果差

在实际的生产应用环节，电气工程自动化有着十分广泛的应用途径，基于提升生产效率的考虑，也为了能够获取更高的经济效益，企业往往对节能设计和环境污染不够重视，仅仅关注获得的经济效益。单一的功能导致电气工程自动化在实际生产中的应用困难。此外，由于信息传递的效果低下，所以电气工程自动化真正的价值并没有发挥出来。

2.2 能源消耗大

在研究电气工程自动化的同时，节能设计的研究有所缺失，因此，实际的应用过程中，会消耗更多的能源。但大多数企业将目光放在经济效益上，对能源的损耗并不重视，所以导致对环境的污染和破坏，对能源的过度损耗，无法完成可持续发展的目标，甚至会进一步影响国家的战略部署和规划。

2.3 信息交流差

在实际的电气工程自动化应用环节，随着网络技术的不断发展，电气工程自动化的发展速度也在不断提升。但是，却没有一个针对电气工程自动化的标准规范，导致在设计环节有着明显的差距，无法实现系统化的设计和生产，出现了信息交流差的问题。

2.4 自动化落后

在当前阶段，我国还没有统一电气工程自动化的标准，所以很多企业在采购电气工程自动化设备的过程中，采购的方向不一，在电气工程自动化设计环节使用的标准也不一样。导致电气工程自动化设备的运行效率低下，缺少有效的配合，电气自动化的建设也受到了限制。

2.5 网络架构受限

在传统的电气工程行业中，与互联网的融合是十分有限的，因此，在结构上一致性不强。但在电气工程自动化的环节中，与网络技术的融合越发紧密，但也由于网络结构的原因，导致电气工程自动化的发展受到了限制。此外，在应用网络技术的同时，也发现了不同主体不匹配的情况，无法迅速实现数据信息的共享，实际发挥出来的效果也很有限。在此基础上，要想发挥出电气工程自动化的节能价值，就必须紧密结合网络技术，合理应用新技术和材料，开展有效的创新，使电气工程自动化的设计重点放在节能上，相关人员也需要不断提升自身的专业素养，来适应当前的实际需求。

3 电气工程自动化的节能设计分析

3.1 减少传输消耗

在传输电力的同时，不可避免地就会产生一定的热能，也会消耗一定的能量，而要想达成节能的目标，就需要减少传输过程中的阻力。因此，我们要注意传输的布局，减少弯路和线路的长度，这样才能够有效减少能源的消耗。为了保障能源能够发挥出应有的效用，应当采用更宽的导线，减少导线使用的长度，使导线与中心更加接近。在选择材料的过程中，企业也要站在性能的角度上，选择更强输出能力的材料，也要重视合理的排线，保障线路尽量是直线，选择更粗的线路，以降低电力传输过程中的阻力，实现节能目标。

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。

4 结语

电气工程自动化及其节能设计，需要站在实际情况的角度上，综合考量各种因素，选择合理的方式，实现节能目标，推动企业的进一步发展。