电气工程自动化及其节能设计探究

关兵 吕展辉 张正

1.东营方大电力工程有限责任公司 山东东营 257091

2.国网东营供电公司 山东东营 257091

在科学技术飞速发展的背景下，电气工程自动化水平越来越高，将节能设计理念应用到电气工程自动化中，既能减少电能的无故浪费，缓减目前我国能源日渐枯竭的危机，也可以保证电气工程自动化系统中各项电力设备稳定性运行，降低故障发生的概率。总而言之，大力发展电气工程自动化节能技术，是环保意识落实的主要途径，更加符合我国的基本国情，具有非常重要的意义。基于此，开展电气工程自动化及其节能设计应用的探讨就显得尤为必要。

1 电气自动化节能设计技术的重要性

电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求[1]。

2 电气工程自动化及其节能设计探究

2.1 合理降低电能的传输消耗

电能在运输过程中，导线自身体特性，决定了必然存在一定的有用攻功率损耗，此种问题是客观存在的，难以从根本上得到避免。在所有的电力系统中，电能必须经过导线才能顺利传输，为降低电能损耗，就必须减少导线的电阻。根据物理学知识可知，导线电阻和导线横截面之间具有负向相关的关系，在节能设计中就可以通过此种关系来降低电气工程自动化的能耗，达到节能降耗的目的。比如：可以选择电导率更小的材质来制作导线，减少电能在导线上传输时的消耗量，或者增大导线的横截面积，降低导线电阻，减少电能消耗。也可以适当减少导线的长度，在设计时电气工程尽量布置在一条直线上，避免过多的弯路，以降低导线的总长度。在布置变压器时，变压器要尽量靠近电气工程的负荷中心，降低供电系统之间的距离。

2.2 使用光伏技术

在新时期，国内光伏技术也得到一定提升，同时光伏设备以及光伏电池开始向自动化等有关方向发展，如果把该技术用在电气系统中，不仅能让光能有效转化为电能，还能为电气设备做出相应准备，提供能源方面支撑。并且应用光伏技术能够让传统电能使用率逐渐降低，避免出现大量污染物排放，从而达到节能环保等有关发展目标。近几年，国内出台了诸多政策以及法规，一方面要求各领域必须增强节能意识，同时优化产业结构，另一方面要降低能源使用，从而减少环境污染。光伏技术分为太阳热发电技术和太阳光发电技术。太阳热发电技术由光热转换和热力循环两部分过程。主要是采取提高热能量转换出电能的效率达到节能的目的。自动化节能主要从材料及控制方式上考虑。太阳光发电系统包含太阳能电池板、蓄电池、充放电控制单元等组成。节能设计应充分考虑经济性与节能效率等因素。在节能设计时，既要做好节能技术创新工作，还要改善人们节能意识，这样在对行为习惯进行规范的同时，可以提升节能效果，进而改进电气系统总体运行效率[2]。

2.3 无功补偿设备的设计

在自动化系统运行的过程中能够产生一定量的无功功率，直接影响电能的质量。为此，在进行节能设计的过程中应该重点设计无功补偿设备。在提高输电效率的同时降低输电的损耗，需要结合电网运行的具体情况和参数采取科学的无偿补偿形式，为提高电气工程自动化系统的运行奠定基础。最后，电力线缆。电力线缆是电气自动化系统的重要组成部分，在进行电缆选择的过程中应该结合系统运行的实际情况，从而保证输电导线的正常运行。现阶段，在电力电缆材料选择的过程中，科学选择铜质和铝质，铜质材料的主要优点是节能性好，经济性高。此外，铝质材料便宜，但是节能效果比较差，为此，在进行电缆选择的过程中应该结合实际情况进行，从多角度进行问题的考察。

2.4 降低自动化设备损耗

所谓的节能设计主要是针对电气工程中的自动化设备能耗问题进行妥善处理，使其降低电能损耗，这样才能促使电气工程具有良好的节能性。其中，针对导线方面，可以电导率较低的导线类型为首选，以此保证电能获得较高的利用率。另外，还可从照明设备上予以降耗处理。通常有关电气照明的节能设计至少可帮助企业节约35%左右的投入成本。首先，从电光源上可以荧光灯、LED、钠灯为主，其中质量较好的250W钠灯它所产生的功率损耗仅有20W。其次，明确照明方法，可采用混合照明、局部照明等方式节约电力，而且还可依靠白墙的反射性增加自然光的利用率。最后，科学布置照明路线。比如，220V电压，可以按照单相二线或三相四线进行供电设计，由此减小电力损耗[3]。

3 结语

综上所述，本文结合理论实践，分析了电气工程自动化及其节能设计的应用，电气工程自动化是一种具有良好发展前景的技术，加大对电气工程自动化的研究，有助于提升我国的科学技术水平，更好为我国社会经济发展谋福利。在节能理念愈发深入人心的大环境下，将节能设计理念应用到电气工程自动化中是大势所趋，对降低电能消耗情况，提升电气工程自动化水平等方面皆有重要作用，值得大范围推广应用。