节能设计在电气自动化工程中的应用

孔令燕

摘 要：为了改进电气自动化工程的生产质量，提高生产水平和资源利用效率，避免资源无端浪费，本文首先对电气自动化和节能设计进行概述，然后探讨节能设计在电气自动化工程中的应用优势，最后提出节能设计在电气自动化工程中的应用路徑。

关键词：节能设计;电气自动化工程;资源浪费

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）05-0041-03

Abstract： In order to improve the production quality of electrical automation engineering， improve the production level and resource utilization efficiency， and avoid the phenomenon of unreasonable waste of resources， this paper first summarized the electrical automation and energy-saving design， then discussed the application advantages of energy-saving design in electrical automation engineering， and finally put forward the application path of energy-saving design in electrical automation engineering.

Keywords： energy saving design;electrical automation engineering;waste of resources

能源短缺是全世界范围内的问题。工业生产需要能源，但是能源的总量有限，尤其是不可再生资源，往往需要几万年甚至几亿年的积累才能够形成，如果不加控制地盲目使用，会导致世界范围内的能源紧缺问题。节能科技的开发是拯救能源枯竭问题的一线生机，我们必须要高度重视电气自动化领域节能设计的运用和探索，以能源节约为主要的出发点和落脚点，改进生产质量，提高生产水平和资源利用效率，避免出现资源无端浪费的现象，促进我国电气自动化领域快速发展。

1 电气自动化和节能设计概述

电气自动化是电气信息发展中的一门分支学科，把电气自动化的相关理论运用到工业生产中能够显著提高工业生产的效率，为人们的日常生活提供诸多便利。电气自动化和节能技术运用在工业生产中能有效降低工业企业的运作成本，改善工作环境和工作条件，提高产品的生产效率和生产质量，减少劳动时间，提高整体的社会生产率。随着“五位一体”思想的提出，节能技术应运而生，环保逐渐被全社会广泛重视[1]。随着世界能源紧缺问题愈演愈烈，我国要全方位实现绿色节能，必须要调动高新科技，通过合理的技术改进来减少能源消耗。在电气自动化生产领域，一方面要保证生产过程和设备系统正常运作，消除谐波因素的影响;另一方面，在生产过程中必须把节能要素放在首位，利用多种类型的节能技术，提高电气自动化系统的运行质量和节能效果。

2 节能设计在电气自动化工程中的应用优势

2.1 优化配电系统设施

在电气自动化系统工作过程中，必须要有设备的功率支持才能正常运行，因此，节能技术在电气自动化生产中的运用必须要对供电和配电系统的设计进行优化，保证系统能在正常的情况下稳步进行。在供配电系统设计过程中，工作人员必须要考虑到设备的最大负载能力，提高设备的可靠性，保证电气生产设备能安全稳定运行，做好设备的安全设计，为节能生产提供可靠的保障，满足供电和配电系统中的需求量。当前，我国社会城市化建设速度越来越快，这也就意味着工业生产的用电量在不断增加，我们必须要合理地对能源进行分配，这样才能有效利用有限的能源创造出巨大的经济效益，为社会进步打下基础。

2.2 改进节能设备

在社会主义发展的新阶段，各种类型的高新技术不断产生，在电气自动化节能技术使用过程中，要加速开发新设备，运用新技术，应用先进节能的生产设备，如变频电气柜等，如图1所示。在电气自动化工程节能过程中，工作人员要不断创新科技，利用节能手段对生产过程中的各种条件和外部因素进行综合分析与研究，关注节能技术的未来发展情况，这样才能充分利用节能技术的优势和高新技术的优点，对电气自动化生产过程中的前期设备与后期设备进一步进行创新与优化，使我国电气自动化工程能实现持续性完善。

3 节能设计在电气自动化工程中的应用路径

3.1 电气自动化供配电节能

自动化配电系统的节能主要包括两个板块，即变压器的节能和路线传输的电能损耗。

第一，变压器的节能。变压器是电气自动化设备运行的核心，对供电系统的正常运行起着重要的作用，但在实际操作过程中，变压器由于使用频繁、电力负载量较大，经常会出现内部设备和零件损坏的情况。同时，如果变压器设备不节能，由于自身的负载损耗量较大，会使大量电力资源在使用中被浪费。因此，要使变压器系统实现节能，必须减少变压器过度负载造成的电能损耗。例如，若变压器出现空载损耗较大的情况，必须及时更换内部的损坏线路和零件。此时可以使用铁损量较小的变压器设备，有效缓解变压器的电能损耗。如果变压器年代较为久远且耗电量较大，可以选择节能型变压器，如图2所示，以减少电能损耗。

第二，路线传输的电能损耗。在电气工程自动化生产中，如果路线传输距离较短，那电阻量也会相应较小，在传输过程中也不会有太大的能量流失，此时的电能正常损耗可以不用考虑。但是，在某些特殊的场合，如采油厂、采矿厂，其工作环境特殊，电力设备必须长时间驻扎在工作现场，这就易导致电力设备和电力供应之间的距离较远，电能传输的线路较长，长距离电力输送会导致能量在运输途中被损耗。在这种情况下，必须要运用节能技术，降低传输路线的电能浪费。根据物理学原理，在电流量不变的情况下，电阻和传输的路线长度成正比，由此，工作人员可以采取节能技术降低传输路线的电能损耗，比如，在进行长距离传输时，可以适当提高电压值，以降低电流量，从而达到降阻的功效。同时，在单位电压下，输送电能的管道面积和电阻值成反比，因此工作人员可以采取增加横截面积的方式降低电阻[3]。

3.2 提高系统的电功率

提高系统的功率和电气自动化系统节能之间并不冲突。具体而言，首先，可以采取合理的措施来提高电气自动化运行系统的电功率，以提高用户的负载率，保证生产正常进行运行。在保障安全的前提下，工作人员可以使用少量的电动机来提高电气设备的负载能力和运行效率，达到节能环保的目的。其次，也可以通过电机变频控制的方式提高功率因数。如果电机在运行时负载量不大，那就能达到节能的效果。最后，采用人工补偿的方法提高系统的功率，安装一定的设备补偿装置，达到就地平衡补偿的效果，避免系统进行無用的电能传输，实现精准节能。

3.3 使用节能的照明系统

很多电能损耗都是由不恰当的电气照明系统造成的，如果忽视电气照明系统的节能设计，就有可能影响电能的总体供应。电气照明系统的节能可以从以下几方面实现[4]。首先，加强技术改进，使用先进的节能照明技术。工作人员要做好对照明系统的研究开发工作，以研究出有效的节能照明设备。如果企业本身的研发能力有限，也可以邀请科学院的专家改进照明系统，优化照明设备，降低由于照明带来的电能损耗。其次，采用自然光照明。自然光照明是节约能耗的有效方法。如果能充分收集太阳光设计照明提供设备，就能充分提高电气自动化节能技术的运用质量。当白天天气晴朗时，工作人员可以不用照明系统，尽可能地使用自然光。当然，在不同的电气自动化生产行业的分支中，也可以根据生产环节和生产设备的实际情况，围绕节能环保的宗旨，采取一定的有效措施，加强对自然光线的利用，降低由于照明带来的能源损耗[5]。

4 结语

将节能设计运用在电气自动化工程中，可以从电气自动化供配电系统、节能照明系统等多个角度入手，采取合理的方式扩大节能技术的运用范围，以有效实现我国电气自动化生产领域的能源节约。

参考文献：

[1]陈德领.电气自动化工程中的节能设计技术分析[J].南方农机，2020（24）：183，185.

[2]田祥.信息技术在电气自动化工程的应用[J].电子技术，2020（5）：172-173.

[3]黄杰林.电气自动化工程中的节能设计技术[J].低碳世界，2020（3）：51-52.

[4]刘晓东.电气自动化工程中的节能设计技术思路[J].智能城市，2020（4）：116-117.

[5]王鹏飞.电气自动化工程中的节能设计技术[J].内蒙古煤炭经济，2018（1）：39，94.