浅析电气工程自动化及其节能设计探究

刘国祥 陈静

摘要：在电气工程自动化发展过程中，节能减排和环保问题始终是无法回避和忽视的问题。当前形势下，节能已成为电气自动化工程中一项主要内容，如何通过科学合理的设计来实现节能目的，是需要认真思考的问题。文本首次对电气自动化进行了概述;然后从安全性、先进性、环保性、可持续性四个角度出发，给出了电气自动化节能设计原则;接着从节能效果、能源消耗、自動化程度、信息交流性、网络架构科学性与合理性等五个方面出发，对电气工程自动化及节能设计现状进行了分析;最后着眼于电能源传输、变压器选择、功率因数、配电节能设计四个方面，对电气工程自动化节能设计进行了阐述。文章旨在通过探究电气自动化节能影响因素，以及针对具体问题提出现实性解决方案，来不断推动我国电气工程自动化发展，以及实现并完成节能减排目标和任务。

关键词：电气工程;自动化;节能;设计

引言：当前，随着我国社会经济与综合国力的不断发展与提升，电气工程也得到了长足发展，特别是在国家和政府给予更多政策支持的前提下，电气工程及其技术研发的有效性，以及项目的创新性都得到了很好体现。现阶段，电气工程融合了其他领域的多项技术和理论知识，比如计算机科学技术、自动化技术、大数据技术、电子技术等，正是在这些主流技术和理论的支持下，电气工程逐渐形成了一套适合自身特征和特点的发展体系。

1、电气自动化概述

在电气工程自动化发展过程中，处理器和采集站逐渐成为在线监测的主要组成部分，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地收集，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。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。

2.2 电气自动化节能设计原则

2.1 安全性原则

虽然只是针对节能问题进行电气自动化设计，但与其他任何一项工程内容设计相同，安全问题始终是无法回避和忽视的问题。在电气工程自动化节能设计过程中，安全问题主要存在于电气设备使用、设备运行、设备节能功能使用，以及其他基本电气设备应用安全等方面。保证电气设备使用安全，使工程活动顺利进行的重要保障，也是节能设计有效性和节能功能和价值表现的重要前提。

2.2 先进性原则

在电气工程自动化功能实现的过程中，操作者和管理者是最先感受设备功能丰富性和有效性的群体。促使节能功能顺利实现，并在工作中发挥重要作用的核心因素是节能技术和技术原理，若要不断满足工程需求和使用需求，就必须从创新角度出发来提高设备和技术的先进性，从而提升节能效益。

2.3 环保性原则

对于当今电气工程自动化建设来说，节能减排与环境保护始终是相互作用在一起的。提高能源利用率这一行为本身就是一种环境保护方式，当然，对于企业自身来说，提高能力利用率最主要的目的是降低投入成本，增加企业经济收益。但在当前维护生态系统平衡，努力实现绿色工程建设的大背景下，倘若能够积极主动地从材料质量和使用安全的角度来进行节能设计，相信企业竞争力将得到极大提升。

2.4 可持续性原则

电气自动化节能设计的可持续原则主要体现在两个方面，一是能够遵循企业自身发展特点和现状，从生产实际出发来进行设计;二是能够迎合国家和政府所提出的节能减排要求，紧跟已提出的可持续发展战略来对节能设计进行合理部署和规划。

3、电气工程自动化节能设计分析

3.1 降低电能源传输损耗

在对电气自动化节能问题进行持续性关注的过程中，由电线电阻所引发的线损问题始终无法被忽视，在某种程度上，线损问题被看成是全面实现电气能够节约的关键。在制定解决措施时，首先需要清楚电线电阻在整个过程中所扮演的重要作用，并能够从电线自身性能的角度出发来进行选择;然后从线路敷设合理性与有效性的角度出发来选择使用效益最高的假设线路;接着从供电路程远近的角度出发来科学划定变压器工作区域;最后以减少线路电阻值为主要目的对电线电缆的横截面积进行择取

3.2 合理应用变压器

在电气工程自动化发展过程中，变压器始终扮演着比较重要的角色，其独特的价值性和功能性对实现电功率、电压、电流的有效控制具有重要帮助。因此，在电气自动化节能设计里，发挥变压器的功能和作用，被认为是实现节能减排工程目标的关键。

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作出相应的设计，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，需要我们做好精确地估算，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 提升电力运输系统功率因数

随着一些基本节能问题的解决，阻碍节能减排进一步实现的更深层次原因逐渐浮现出来，比如电力运输系统的功能因数。作为比较重要的一项参考数据，功率因数在电力运行系统的电能转化问题上发挥了重要作用。通过提升电力运输系统功率因数来实现节能减排，首先需要工作人员能够结合使用现状来采取有针对性地解决措施，使用电负载率得到增强。以系统正常运行和系统功能正常发挥为基本点，以基数多少和转矩大小为主要参考依据来选择电动设备，可最大限度实现对电流的有效利用，从而完成相应的节能任务。

而对于低压运行系统来说，如何实现实时的自动无功补偿是达成节能目标的关键。实施中，可在系统中安置具有补偿功能的电容柜，同时将补偿额度维持在变压器三分之一处。

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。

结束语：

本文主要分析了如何实现电气工程自动化节能设计，从电气工程自动化入手，对电气自动化的节能设计原则进行了阐述，突出了节能设计的安全性、先进性、环保性和可持续性;然后对电气工程自动化及节能设计现状进行了分析，罗列了包括节能效果、能源消耗、自动化程度等在内的五方面因素;最后从电能源传输、变压器选择、功率因数、配电节能设计等四个方面出发，对电气工程自动化节能设计进行了阐述。结合文章内容会发现，若想完全实现电气自动化节能，需要结合实际应用现状和节能设计理念，从多个角度和方向出发作出有针对性的改变，通过选择科学合理的节能方式来完成节能目标和任务，从而不断推动行业发展，使企业获得更高的经济效益。

参考文献

[1]孙然.浅析电气工程自动化及其节能设计[J].中国设备工程，2021（10）：214-215.

[2]夏林.电气工程自动化及其节能设计的应用探讨[J].智慧中国，2020（11）：77-78.

[3]贾秉睿.电气工程自动化及其节能设计探究[J].河北农机，2020（11）：45-46.

刘国祥，男，汉族，大学本科，自动化方向，1991.12.28

陈静，女，汉族，大学本科，注册安全工程师，自动化方向，1984.9.16

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