电气工程自动化及其节能设计的应用研究

李文雅，梁启凡

（辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司，辽宁 丹东 118000）

目前，经济的发展已经使能源的使用量更大，但是，同时也产生了严重的资源浪费问题。针对能源短缺的现象，需要重视电气工程及其自动化系统中的节能设计，满足我国可持续发展的发展战略。这就要求相关方面的设计人员能够重视节能设计，对电气自动化系统进行有效的维护，并达到节能的客观要求。

1 电气工程自动化的相关含义

电气工程是现代社会发展中产生的重要学科，电气工程的水平会表示一个国家的科学进步程度。电气工程自动化专业通常应用比较广泛，会在人们日常生活中的方方面面都有所体现，因此，其重要价值不言而喻。在社会的发展过程中，电气工程实现了长期的发展，也形成了一个相对更加完善的体系，使自动化体现出更加人性化的特点，也为我国的社会建设提供了更加丰富的经济效益。

在电气工程自动化方面，未来的主要发展趋势主要体现在三个方面，即一次设备的智能化方向、一次设备在线监控方向以及电力互感器方向。其中一次设备在线监测方向主要是由多个微处理核心的控制采集器，来分散地对不同部分的工艺流程数据进行采集和控制，通过相对应的数据通信系统和中央控制器进行联网，对生产过程进行集中监控的一种系统。在电气工程体系中的具体应用主要是采取数据网络技术，通过复杂的网状网络结构服务器，实现对电气工程的区域管理，并通过相关的单位实现数据库的引擎，提高电气工程自动化系统运行的安全性。智能控制体系在其发展过程中，同时具备电子学、信息学以及自动化控制学等方面的内容，具有交叉学科的综合性特征。

2 电气工程自动化的具体情况

电气工程自动化在具体的应用过程中具有较高的工作效率，能够帮助产生更大的经济效益，确保工作的可靠性和整体环境都能够满足社会的客观要求。电气自动化是现代企业在激烈的市场竞争中占据更高地位的重要基础。但是，随着社会的发展，对电气自动化的要求已经更高，因此仍然存在一些落后和不足之处有待改进。

2.1 电气工程自动化应用现状

（1）电气自动化系统的集成水平相对来说仍然不够高。电气工程自动化系统的集成性体现了电气自动化系统功能的重要性，但是实际上，我国一些电气自动化仍然水平比较低，自动化的功能在实际应用过程中，方式比较单一，信息也存在缺陷，难以充分地发挥出电气自动化系统的重要效果。

（2）电气自动化的网络结构不统一。电气自动化发展的具体方向必然是要更加高效以及快速，但是，实际上企业由于自身网络架构的差异性，会依靠网络结构发展，电气工程自动化系统受到影响。除此之外，不同的企业在软硬件产品交换时，由于程序接口方面体现出的差异性，会导致其整体数据以及信息的传输和交流都受到影响，难以体现出电气工程机器自动化系统的具体应用效果。

（3）电气工程自动化技术在使用中存在太大的主观限制因素。实际上，不同的企业对电气自动化技术的应用和开发，都会存在技术人员对思想理论的掌握程度有所差异，依据技术人员的主观意识进行分配。存在的系统开发平台的差异性，导致电气工程自动化的设计、实施、运行和维护程序中的成本增加，影响了整体系统的运行费用和负担。

2.2 电气工程自动化的改进方向

（1）电气工程自动化的科技化主要就是要让电气自动化系统的应用中更加体现出实用性的特点，使用一些新兴的材料以及一些新型的产品，基于自主创新的思想，体现出节能设计的要求来推广，并应用节能性的新技术和方法，从而体现出新型材料更高的应用价值。通过结合现代化的网络技术、计算机技术等，进一步研发出更高科技的电气工程自动化产品。

（2）电气工程自动化的信息化能够使信息技术的地位更加明显，针对电力设备的设计、制造以及运行过程中普遍存在的计算机优化和仿真技术，对人工智能进行分析。电气工程中广泛存在的各种网络通信技术都能体现出信息技术在电气自动化过程中的重要地位。

（3）电气工程自动化的开放化就是要求和外界建立一个接口来实现连接。计算网络是一种能够实现信息共享和交换的重要措施，也是现代社会中实现有效管理决策、设计、制造的关键部分。通过电气工程自动化的开放性，要求能够广泛应用电力系统中的不同元件，实现系统性的管理、调节和控制，是整个电力系统信息管理中的核心部分。

3 电气工程自动化系统中节能设计的应用

3.1 选择更加适配的变压器

电气工程自动化系统中所使用到的变压器可能会由于铜损、线损、负载损耗等多方面的影响而产生电能的浪费现象，但是，变压器在供配电系统中的运用又体现出广泛性，在人们日常生活中发挥着重要的价值，因此要重视变压器的合理选择。在选择适配的变压器时，要重视变压器自身的能耗降低，通过选择单项自动补偿设备使具体的电流情况保持平衡性，还要选择自身节能性能更良好的变压器，有效地减少在变压器运行过程中产生的功率损耗。

3.2 降低电能的损耗

在电能的传送过程中，由于导线中电阻的存在，会产生一定的功率损耗。但是，整个电路中的电流流量是恒定的，要减少电能损耗在传输过程中的浪费问题，需要尽量减少导线的电阻。具体来说，要控制导线的电阻，首先，需要合理地对导线进行布局，防止导线回头或绕弯，尽量减少导线长度；其次，要选择电阻率相对来说更小的材料；最后，还要选择横截面积更大的导线，达到降低导线电阻的目的。

3.3 使用有源滤波器

在具体的操作过程中很可能会产生失误，因此，要消除谐波来防止误操作问题的产生。通常来说，最有效的方式就是运用滤波器来进行，防止由于误操作的产生而导致更多的电气设备受到影响。

3.4 利用无功功率补偿技术

整体供配电系统中通常是由升降压变压器、输配电线路以及变配电变压器等多个部位所形成的，在整个电力系统中输送为系统终端的客户提供电力资源，在这个过程中，必然会存在能量的浪费现象，无功功率在浪费中占据极大的比重，会导致电路中的电压降低，也影响电网的运行效果和输送的质量。无功功率的具体体现是功率因数的降低，会导致用电用户的成本增加。在实际操作过程中，可以选择合适的无功补偿设备，通过无功补偿设备的利用来增加功率因数，实现功率的平衡，提高整个电力系统的稳定性，确保输送电能的质量，达到节能设计的客观要求，并为相关方面提供更加良好的经济效益。

3.5 优化配电系统的设计

在电力系统的整体运作过程中，要求能够结合实际情况为电气系统中的用电设备提供电力能源。因此，在配电设计中，首先应当将电力系统的适用性进行考虑，也就是说，对电气设备的有效控制做出保障，使其满足电气设备对用电设备和负荷容量等方面的客观要求。

在整个配电系统的设计过程中，要求满足电气设备和相关用电设备的要求，同时，还要确保电力系统在运行的过程中具有极高的稳定性和可靠性，确保电力系统的稳定运行。在对配电系统进行设计时，还要考虑到安全性的内容，确保电气系统的绝缘性。

4 结语

总体来说，电气自动化的发展水平越来越高，与此同时，也存在严重的问题需要解决。实际上，目前我国在电气工程自动化方面的发展空间仍然比较大，尤其是在节能设计方面，因此在未来的发展过程中需要充分重视能源的节约，有效地降低能耗，并通过节能设计使电气工程自动化系统中产生的浪费降到最低，提高我国电气工程的自动化水平，体现出节能设计的重要价值。