电气自动化节能设计技术的应用研究

王玮

摘要：电气自动化与节能技术充分结合不仅能提高能源使用效率，还可在安全系数/应用特点基础上确保设备稳定运行。根据现实情况可知，结合电气自动化、节能技术，可降低能源输送中的损耗，利用节能型变压器对无功率机器有效补偿，减少过程中能源的消耗总量。基于此，本文重点分析电气自动化节能设计的应用优势，同时细致阐述节能设计原则、节能设计技术，并提出应用措施，以供参考。

关键词：电气自动化；节能技术；设计

DOI：10.12433/zgkjtz.20233137

电气自动化控制中节能技术具有关键作用，可以提高控制能力，多角度改善工程可靠性。从电气自动化角度分析，结合节能设计技术，不仅能响应国家可持续发展战略，还可提高工程的经济效益和社会效益。

一、电气自动化节能设计应用优势

（一）优化设施

电气自动化系统运行时，设备输出功率处于适应阶段中才能正常运行。因此，在结合节能技术的情况下，要注重改善供电配电系统设计，确保在正常、稳定的情况下生产。设计供配电系统流程时，技术人员要重点考虑机器最大负荷能力范围，增强机器运转中的稳定性，保障设备生产过程中安全程度，提高设备的合理性，确保环保节能，满足供配电系统需求。目前，国内城市化建设速度加快，带动工业化生产，耗电量持续增加，为实现节能减排效果以及合理应用能源，就要在有限情况下创造最大效益，为社会发展打下良好基础。

（二）改善设备

新时代发展历程中，全新高科技持续发展，应用电气自动化节能技术时，要注重全新设备、措施的使用，依据更加优秀的设备完成工作。例如，结合变频式电气控制柜改善电气自动化工程节能环保效果，人员要注重跟随时代脚步，结合节能措施的生产条件，深入分析外部因素，重视未来发展情况，以便发挥节能、高新科技具有的优势，实现初期、中期、后期设备不断创新，提高国内电气化工程的节能效果。

二、电气自动化节能设计原则

（一）适用性

开展电气工程节能设计阶段中，各流程都要将安全性作为关键原则，并在此基础上完成优化。不论是注重绿色环保概念，还是实现节能降耗设计，或提升工作效益，都要将安全作为重要前提，推动企业稳步发展。设计人员在电机工程节能环节中，应重视产品质量检测效果，避免由于过度节省电能造成质量问题，产生多种安全隐患。除此之外，技术人员还要关注产品的科学性，避免由于自身原因导致故障，最大程度上展现控制系统的节能特点。

（二）环保性

电气工程开展时，结合节能设计需求，充分考虑设备应用环境，虽然其中关键基础是节省能源，但最终目标是保护地球生态环境，在该方面基础上，达成目标的最佳措施是科学设计。该过程中，还需专业人员具备较强的爱护环境的意识，并在多角度完成规划，将材料、工艺等方面作为关键切入点，实现信息技术质量的飞跃，提高工作效益，实现企业效益最大化。

（三）综合性

节能技术现实应用中，不仅要注重安全性、环保性，还应重点关注使用效益的综合性。为确保电气设备的经济性，需利用材料替换的方式降低投资成本，该方式虽具有良好的经济优势，但会影响设备效果，增加后期维修工作的强度和成本。因此，电气工程自动化与节能技术结合时，技术人员要在因地制宜原则下，根据实际情况制定方案，确保最大效益。

三、电气自动化节能設计技术应用措施

（一）改善系统

系统运行应用能源供应设备时，要重点考虑电气自动化系统的适用性，并利用合理措施有效优化，实现对设备的高效控制，让容量需求符合规定标准。为了确保电气自动化系统的良好稳定性，相关设计应符合标准要求；设备在应用中需具备良好适用性，以此确保其长期、稳定运行。为保障电力系统具备一定的适应性，还要从多方面考虑，加大电气设备控制力度，考虑其具备的易控性、灵活性特点；提升电信系统安全性时，要持续完善电气自动化技术，增强运行中的安全性，实现预期的节能效果；开展配电系统设计时，重视系统绝缘性，这是由于其中存在大量导线，一旦质量存在问题，就会严重威胁人员的安全；注重导线的间隔合理性，利用良好散热设备，避免运行时出现火灾。

除此之外，要确保导线中拥有良好的热稳定性、动态稳定性特点。电气工程自动化与节能技术结合时，材料挑选工作至关重要，设计人员不仅要使用多样化方式，还要科学选择导线材料类型，注重经济性、实用性，合理优化布置方式，减少能源消耗总量；开展节能设计时，保证措施的有效性，避免存在电能负荷超标情况，体现节能减排的效用。开展电气设备严格检验时，要确保设备中负荷容量的可靠程度，确保用电、电气设备符合规定，从而完善电气自动化系统。

（二）挑选设备

电气自动化中的变压器设备具有至关重要的影响，通过合理使用，可以有效控制电流功率，转变电压。变压器存在大量功能，会在应用中产生能源消耗，随着科学技术的进步，设备类型也在逐渐增多；电气自动化系统开展节能设计时，要在实际情况基础上完成设备种类挑选。另外，电气系统运行时能源消耗的关键主体是变压器，通过在实际情况基础上减少设备能源损耗，实现节能减排的目标。

在选用变压器时，需要重点关注节能物料，让设备拥有良好性能，提升运行稳定性，帮助其长期安全、稳定地开展工作。从实际情况角度分析，组成变压器的材料类型多样化，各自存在独特用处，选择时要充分考虑存在的物理性质和化学性质，分析材料造成的能源消耗情况，然后与工业用电现实总量结合，确保设备材料科学合理。一般情况下，变压器选择多为硅钢片、铜片等，不仅存在良好稳定性，还可依据合理使用实现节能目标。分析变压器的特征后发现，电力系统中的相应配电柜线路会产生一定损耗，但选用铜纸材料可以有效改善，从而实现电气工程自动化节能设计的目标。

（三）有源滤波器

电气自动化设备应用时会受到电压波动、人为失误造成的影响。为有效改善上述情况，电气自动化系统应用中需利用滤波器避免失误，减少谐波造成的干扰，实现降低能源消耗的目标。同时，充分利用有源滤波器，减少电力系统运行中的出错数量，解决工作过程中处理器存在的异常问题，延长设备使用周期。

（四）无功补偿技术

配电系统包括配电线路、升降变压器、配电变压器等一系列设备，运行时系统终端造成了一定的能源损耗，产生大量热能、资源浪费，会干扰其长期运行。为合理改善该情况，电气自动化运行时需结合无功率补偿技术，以此增加功率因数，提高系统稳定性，帮助企业获得良好效益。应用无功率补偿技术的过程中，人员需提高重视程度，加大对设备的监测力度，深入研究系统实际情况，确保策略制定的科学合理性，加深电气自动化与节能技术的结合程度。

（五）设备材料节能

开展电磁能辐射采暖工作中，变压器作为关键设备之一，可以精准改变过程中的电流、电压、输出功率。由于变压器在满载状态下会产生能源损耗，因此，在设计过程中，应挑选适宜材料，减少能源损耗总量。相关研究结果表明，变压器使用铁氧体磁芯、金属片方面材料时，能强化节能设计效果。

要想有效解决变压器铝型材料产生的高污染问题，需重视材料应用，因此材料类型、运作物质选择都至关重要。例如，铜料的使用具备良好导电性，多出现在变电柜中，能帮助建设互换数据线工作，降低磁电感应强度，减少能源消耗数量。如果使用较薄、特性突出的冷轧铁氧体磁芯材料，变压器运行时会长期处于空载状态，降低能源的消耗量，并实现节能的目标。需要特别注意的是，冷轧铁氧体磁芯物料成本相对较高，其作为新型材料，无法确定消耗周期的长短，检测维修工作成本支出不具备科学参照信息，以至于应用该类型节能措施时，应多加关注成本费用和性价比，避免操作过于盲目性、片面性。目前，已出现一类能与节能技术充分融合的变压器，例如，S10、S11，二者在布线过程中存在较高需求，实际运行中需避免出现过多操作，影响节能性。此外，还要防止由于安装位置错误影响变压器的节能效果，例如，部分工程以及大型办公楼建筑中，变压器所处位置多为电力消耗核心区域，可以缩减电缆长度、输送所需时间，减少能源使用量。

（六）节能管理系统

1.降低传输损耗

能源输送过程中极容易产生损耗，一旦在线路设置中存在不合理或输电网质量未符合标准，会导致能源损失情况加重。为此，需要合理改善上述情况：第一，根据工程实际需求，完成线路科学设置。第二，定期维护输电线路，以此延长设施的使用周期，降低运行成本。第三，科学选用输电线路，提升能源输送质量。科学选择电缆，确保输送功能优质，防止产生浪费，提升节能效果。

2.提升应用效率

要想实现电气自动化设备高效应用，需要在技术方面做出一定保障，降低运行投入资源数量。企业为实现节能目标，首先通过集成设备，加大互相的连接力度，改善传递、运输效率，减少人员工作时长，以此提升设备效率和节能效果，减少能源消耗总量；其次，在电气自动化系统内部生成高智能水平的控制系统，降低工作频率，减少能源消耗；最后，应用节电系统时，充分考虑负载参数，再根据装置实际工作情况，科学调整复合数值，以便长期处于稳定状态，优化能源输送效率，科学解决问题。

3.融合自动化技术

电气自动化系统通过与相应技术的充分结合，可加大对系统的控制力度。以往自动化技术应用中都需要一定的人工参与其中完成操作、开展设备监测、控制设备运行。通过深入应用自动化技术，可以降低人工导致的失误概率，确保工程开展的科学性和高效性。由于自动化技术存在良好的集成特点，能将繁琐的操作程序简单化，再通过管控措施增强工作效果。当前，生产规模较大的企业会利用良好的集成管控措施，在总体管控角度下完成节能技术结合，以便在降低能源損耗上产生良好效果；对电气自动化设备实际操作中，工作人员可根据图表内容提示，完成不同设备操作情况的展示，准确知晓其中存在的异常情况，并在合适时间科学调整设备运行。尤其是在能源损耗时，利用图表控制措施，工作人员在第一时间精准找出设备存在的问题。

4.利用绿色节能照明

电气系统运行过程中，造成的能源损耗多的原因是不正确使用照明系统。在开展电气照明全面节能工作时，要重点关注以下内容：第一，加大技术革新力度。采取现代化绿色照明措施。相关人员应重视探索开发灯光照明系统应用，研发高效的低能耗设备。研发企业自身技术存在限制时，可通过邀约聘请研究院专业人员完善系统，优化灯具使用效果，降低能源损耗。第二，利用太阳能照灯。太阳能照明灯是能节省能源消耗的关键措施，通过对自然光的充分收集完成照明设备的合理设计，提高自动化节能的应用质量。白天阳光充足时，可减少对灯光系统的应用，尽可能充分利用太阳光。第三，根据生产工作、设备的实际情况，充分结合绿色环保理念，通过有效措施，减少由灯具产生的能源损耗。

5.配电系统充分优化

配电系统优化过程中，要在绿色核心理念下优化系统内硬件、软件质量。例如：优化硬件时，多进行感应器检测的改装、采集目前运行状态的措施，设置执行机构，实行电气自动化系统公布的命令。同时，为确保配置高效运行，要开展配电系统内综合管理平台与电气自动化控制端的通讯，操作步骤是选择光纤、无线网络，产生感知层、终端设备控制部件、网络层、浏览验证、存放与网络层、应用人员智能化构架设计，确保电气自动化系统长期处于实时检测、可控制的状态。

四、结语

综上所述，通过将电气自动化与节能技术充分结合，不仅可以响应国家制定的可持续发展战略，还能降低能源使用，实现绿色发展。同时，通过对电气自动化节能设计优势、设计原则、应用措施细致分析可知，要想实现经济长远发展，要充分利用节能技术，实现能源的科学规划。除此之外，还要深入探索节能环保，提升能源使用率，从而确保国家在发展中具备强大实力。

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