电气工程自动化信息技术关键及其节能设计要点

时影

平顶山技师学院 河南 平顶山 467099

引言

现阶段电气工程自动化已然成为我国工业行业的发展常态，其中信息技术的融合发挥至关重要的作用。但在多方面因素的影响下，仍有些许问题存在于电气工程自动化信息技术应用中，进而对电气工程领域的可持续发展产生一定限制。鉴于此，亟须在深度剖析电气工程自动化信息技术存在问题的前提下，借助有效策略来优化其节能设计，以促进电气工程领域的节能化发展，并为我国工业经济的绿色化建设提供支撑。

1 电气工程自动化信息技术现状分析

1.1 能耗过大

纵观现阶段电气工程自动化信息技术发展，尽管在运行效率、质量等方面取得显著成效，但在设计不统一、标准尚未完善等因素的影响下，致使部分企业只侧重对电气工程系统运行实效性的提升，并在优化应用过程中只考虑到自身特点与发展需求。同时为达到高经济效益获取的目的，对于电气工程系统的设计未考虑到节能环保，致使电气工程运行仍存在能耗过大的情况[1]。

1.2 功能不全

随着我国工业领域的持续发展，对电气工程提出更高要求，但受到多维因素的制约，使得当前系统功能的设置无法满足电气工程系统的实际运行需求。通常情况下，其复杂的工作过程涉及多个电气工程装置的协同应用，而受到信息交换限制的影响，使得系统运行期间相关信息的获取与管理无法达到预期要求。不仅导致电气工程自动化的运行负荷与难度增大，甚至对电气工程系统的智能化发展产生负面影响[2]。

2 电子工程节能设计原则

为保证其节能设计开展符合电气工程自动化信息技术的应用要求，需在设计时遵循以下原则。

2.1 适用性原则

即要求相关人员立足适用性视角开展电气工程节能设计工作，在保证电气工程运行符合环境要求以及安全控制需求的前提下来优化节能降耗设计，以保证电气系统的运行可获取较为理想的效益。同时，节能设计的开展还需提高对电气产品质量检测的关注度，切勿过于强调电气工程的节能效果导致产品质量下降，需在加强运行质量控制的基础上来有效节约电力资源，避免因设计不合理导致电气产品出现安全隐患的概率增大[3]。

2.2 环保性原则

即做到在开展节能设计时应做到对工作环境、运行需求等方面的充分考虑，在实际节能设计过程中，设计师不仅要强调对能源节约理念的渗透，还需围绕生态环境的保护、防控来优化设计方案[4]。即在保证电气系统运行安全、质量的前提下，将环境保护、能源控制作为电气工程设计的主要参考要素。同时，要求设计师加强对环保意识的树立，能够在设计期间立足多元化视角来凸显环保与节能特性，如以电气工程工艺、材料、技术等作为切入点，通过优化设计来达到节能环保的目的。

2.3 综合性原则

强调在电气工程自动化设计中严格遵循综合性原则，要求设计师在充分考虑环保、质量、安全等要素之外，还需立足综合性视角来增大其效益创造。以往电气工程设计与应用过程中，部分企业会采取材料替换的方式来达到经济创造的目的，以更低投资成本来获取更大效益。而因材料、工艺、技术的应用不合理导致电气工程系统频繁出现异常故障，其维修养护次数的增多同样会增大企业运行成本[5]。鉴于此，在开展节能设计作业时，可秉持着综合性设计原则，在节能设计方案制定中落实因地制宜理念，以保证其节能设计开展符合企业实际运行需求，以期在电气工程自动化信息技术应用过程中获取更大效益。

3 电气工程自动化信息技术的节能设计要点

3.1 优化配电系统设计

要想将节能环保理念贯穿于电气工程自动化信息技术发展中，可从配电控制系统的设计作为切入点，立足节能环保视角，借助对电力智能化技术应用来创新配电控制系统的运行模式，通过对系统协调运行的优化来达到节能降耗的目的，并实现将电气工程系统的运行情况有效掌握[6]。依托于对智能化技术应用，可做到对电气工程自动化信息系统各运行环节的全面覆盖，通过智能化、动态化监控管理来提升电机工程控制有效性。同时，运行期间倘若电气工程系统出现配电异常或故障，可借助智能技术对问题异常及时分析定位并上报，避免配电系统运行受到故障问题的影响。另外，配电控制系统构成中通信导线发挥重要作用，在节能设计时相关人员需秉持因地制宜原则，通过对通信导线的合理选择来提升系统节能效益，避免因导线选择不合理导致电气工程系统运行出现大量浪费。

3.2 优化变压器选择应用

通常情况下，电气工程自动化运行中变压器材质、类型的不同选择，产生的能源损耗水平存在一定差异，如变压器运行期间铁、铜材质的损耗效率存在差异。所以在设计时需重视对变压器的合理选择，依据对电气工程自动化运行实际的分析，并结合节能降耗需求来选择合适的变压器，以期通过降低变压器耗能来达到电气工程节能化运行的目的[7]。同时，设计师在选择变压器时还需考虑到：一是尽可能选用自带节能功能的变压器设备，此类变压器在研发、生产阶段已实现对节能因素的考虑，所以相较于常规变压器而言，节能型变压器的能耗控制效果更为显著。二是重视对变压器自身消耗的严控，通过对流经电流的平衡控制来消除变压器可能存在的负载电量不平衡现象，在促进变压器运行年限延长的同时，以能耗降低的方式来提升电气工程系统的整体节能效果。

3.3 优化自动化电能装置选择

为进一步优化对电气工程自动化的节能设计，可结合以下几点来提升节能效果。

3.3.1 无功补偿装置。电气工程自动化系统在运行期间极易受到某些因素的影响出现无功功率，而容量空间会在无功功率的影响下呈现出减少的状态，甚至增大内部线路出现质变问题的概率。鉴于此，需在设计依据对电气工程的分析，合理设置无功补偿设备来提升电气工程运行稳定性，并通过对无功功率的抑制来达到能耗控制的目的。而要想最大化发挥出无功补偿装置的价值，需在充分考虑容量要求、谐波率、设备电压容量等因素的前提下进行装置的并联处理，以期借助无功补偿设备来促进电气工程的节能化、稳定化运行[8]。

3.3.2 有源滤波器。在实际电气工程节能设计中，有源滤波器的应用可获取更为理想的节能环保效果。在实际运行过程中，谐波的出现会对电气系统的稳定运行产生影响，甚至因长时间处于谐波干扰状态下导致系统运行效率下降。鉴于此，可在设计时依据对电气系统运行要求的分析，借助对有源滤波器的应用来实现谐波抑制，进而为电气工程自动化达成节能降耗目标提供设备支撑。

3.3.3 电阻器应用。电气工程系统运行中能耗指数量化与电阻值控制之间存在密切关联，为避免因电阻值控制不合理导致电气工程运行能耗增大，需结合节能要求来合理应用电阻器，预期通过电阻器设置来有效规避电力短路情况出现。同时，对于电阻器阻值的控制，设计人员可从横截面、厚度、材料的优化设计入手。另外，为避免能量传输阶段电流量的产生过高，设计师需明确电气工程系统的功率受到电阻器阻值的直接影响，所以需视情况做到对电阻值的优化控制，依托于阻值低电阻器的应用来提升电气工程节能降耗效果[9]。

3.4 优化PLC自动控制应用

基于PLC技术与电气工程自动化的有机结合，能够在加强电气系统运行稳定性控制的同时，可实现将节能环保理念有效渗透于系统运行中。目前，PLC技术在我国诸多行业领域得到广泛应用，在精准控制、节能运行等方面存在优势。在电气工程自动化节能设计中，通过对PLC技术的合理应用，可在推进电气工程信息化深入建设的同时，可为系统控制效率的显著提升提供保障。鉴于此，可在电气工程节能设计中积极引进PLC技术，并结合以下几点来体现系统节能效果：第一，智能化故障诊断与远程控制管理功能增设。即在设计电气工程系统时以PLC技术为载体，为系统增设远程控制、故障智能诊断等功能，以实现在运行阶段对系统自动化、远程化、智能化管控[10]。例如依托于PLC模块对系统中断路器、隔离开关进行数据采集与分析，并按照预先设定指令进行断路器与开关的自动控制，在有效规避安全隐患发生的同时，通过缩减人力投入来达到成本控制的目的。同时，PLC控制可通过精准分析计算来确定隔离开关、断路器的最佳管理时间，进而降低系统运行期间形成的电能消耗。第二，融合发展视角下PLC技术的作用价值逐渐体现，设计人员可将其作为关键节能手段应用于电气工程自动化设计中，进而为企业可持续发展目标的实现提供助力。

3.5 优化电能传输过程设计

作为电气工程自动化中的关键组成，输电线路传输网设计是否合理与系统节能效果的提升之间存在密切关联。鉴于此，设计师需在考虑传输线路电阻与布线系统之间关系的前提下，通过对传输网络的优化设计来减小电能消耗。在实际设计期间，其电能消耗量受到线路距离控制的影响，所以设计师需结合实际情况的分析，进一步优化对传输导线电阻、输电线路长度的控制，并依据电气工程自动化运行需求对传输导线横截面积精准、科学计算与控制，通过对传输导线距离的合理把控来抑制能耗出现，减少工程运行期间电力传输造成的能源消耗。另外，设计师需提高对线路选型设计的重视度，对于施工线路应尽可能按照笔直流畅的原则进行设计，倘若线路的布设存在过多绕弯，极易导致电力传输中出现较大能耗。在设计时需对传输节点间线路能量的传输距离优化控制，以期促进电气工程节能效果的提升。此外，对于电气工程系统中线路材料的选择，需在明确系统节能控制要求的前提下，将横截面积小、材质好、绿色环保的线路材料作为主要方案，以保证电气工程自动化系统的节能控制效果不受传输网的影响。

4 结束语

综上所述，节能设计水平不仅与电气工程自动化信息技术的应用成效之间存在密切关联，也关乎企业运行效益的获取。鉴于此，为实现对能源消耗、损耗的优化控制，并促进电气工程自动化系统的可靠、安全运行，需在深度剖析当前电气工程自动化信息技术发展现状的前提下，重视对节能设计原则的严格遵循，并通过优选自动化电能装置、优化配电系统设计、优化变压器装置选择、优化PLC控制技术应用、优化电能传输网络设计等措施实施来提升电气工程系统节能效果，进而为电子工程自动化信息技术领域的发展提供助力。