電氣自動化工程中的節能設計技術分析

摘 要：可持續發展理念的影響下，節能降耗問題受到了社會各界的普遍關注，電氣自動化工程自然也不例外。從目前的發展情況看，電氣能源供應不足，線路設備老化嚴重等已經成為了制約我國能源產業穩定發展的瓶頸。文章結合電氣自動化工程節能設計的意義和原則，對其節能設計技術進行了簡要分析和討論。

關鍵詞：電氣自動化工程；節能設計；技術；原則

前言

工業化進程的持續加快，在帶動社會經濟穩步發展的同時，在能源消耗方面也持續提高，加上能源的不合理使用及浪費，能源緊缺問題已經逐漸發展成為一個全球性的問題，面對這種情況，發展節能技術可以說是大勢所趨。電力設計作為電力工程的核心內容，如何在保證質量和整體效果的前提下，兼顧節能設計，是技術人員必須深入研究的課題。

1 電氣自動化工程節能設計的意義

在電氣信息領域，電氣自動化可以算是一門新興的學科，雖然發展時間不長，但是其在工業生產以及人們的日常生活中發揮著不容忽視的作用，不僅能夠對勞動條件進行改善，而且能夠提升工作效率，降低企業的運行成本。而面對當前全球性能源危機的大背景，發展綠色工業，實現低碳生活已經逐漸被人們所接受，節能也已經發展成為當前形勢下經濟建設的一項重要內容。就目前來看，在電氣自動化工程中開展節能設計，推廣節能技術，配合電氣自動化實現各行各業的節能減排工作，已經是大勢所趨。可以毫不夸張的說，在未來的經濟發展中，哪一方率先掌握了高新技術產業的節能技術，就會在市場中占據主動，獲得良好的發展。因此，在電氣自動化工程中開展節能設計，是非常重要的，必須得到足夠的重視[1]。

2 電氣自動化工程節能設計的原則

2.1 安全性

節能設計雖然重要，但是也不能忽略安全問題，因此，安全性在電氣自動化工程的節能設計中是一個非常關鍵的原則。想要保證電氣自動化節能的順利實施，離不開安全管理，因為即使再好的節能設計，如果無法保證安全，也必然會被淘汰。

2.2 可靠性

在進行電氣自動化工程的節能設計環節，必須充分考慮設計的可靠性問題，一方面，不能以犧牲經濟效益為代價，開展電氣自動化節能工作，另一方面，也不能影響工業生產的順利進行，不能影響居民的正常生活。如果節能設計方案失去了可靠性，無法保證居民家中各種電器的正常使用，無法保證工業生產各個環節的有序展開，則其也就失去了賴以生存的土壤。

2.3 經濟性

在開展電氣自動化工程的節能設計時，必須立足實際情況進行全面分析，關注其經濟效益，避免為了降低能源消耗而增加成本的情況。具體來講，就是在進行節能措施的落實環節，無論是設備的改進、線纜的更新還是其他，都必須在保證節能效果的同時，將資金控制在一個相對合理的范圍內，保證良好的經濟性[2]。

2.4 環保性

應該意識到，開展電氣自動化節能設計的主要目的，是為了提升能源的利用效率，減少不必要的浪費情況，進而提升企業的綜合效益。節能設計與低碳經濟是緊密相連的，因此，技術人員在進行電氣自動化節能設計時，必須做好設備及材料的選擇工作，確保其具備安全性、先進性和可靠性、實用性的特點，對于老化嚴重的電氣設備以及電力線纜，必須及時進行更換，并做好周邊環境的保護工作，減少環境污染問題。

3 電氣自動化工程技能設計的技術

3.1 優化變壓器選擇

在電氣自動化工程中，變壓器是非常關鍵的設備，能夠實現對于電壓、電流以及功率的轉換，在很大程度上影響了系統的可靠運行[3]。但是就目前而言，大部分變壓器在運行過程中需要消耗大量的能源，是主要的耗能設備，不過同時也具有極大的節能潛力。在進行變壓器節能設計時，需要關注幾個方面的問題，一是對變壓器材料的合理選擇，應該保證其具備良好的節能效果，確保銅、硅以及各種絕緣材料的合理搭配，減少不必要的能源消耗；二是加強對銅材的使用，作為一種優秀的導體材料，銅可以在電力電纜以及配電柜中取代硅材料，從而降低變壓器空在運行過程中的能耗，實現良好的節能效果；三是應該優先選擇節能變壓器，如S10、S11型變壓器等，其本身就具備良好的節能效果。不過，在實際使用中，應該采用一用一備的方式，避免變壓器的長期超負荷運行，以免影響其使用壽命；四是應該做好變壓器容量的合理選擇，充分考慮實際需求，若容量過小，則變壓器長期超負荷運行，容易出現問題；若容量過大，則會導致其長期處于輕載狀態，造成電能的浪費。一般來講，在進行變壓器容量的選擇時，應該在實際用電需求的基礎上，留出20%的冗余。

3.2 降低高次諧波

在電力系統中，諧波的存在不僅會造成能耗的增大，還會對電氣設備的正常運行造成危害，如導致電網可用容量的降低、影響設備的利用率、引發繼電保護裝置誤動或者拒動等。而對于諧波的處理，可以適當增加整流變壓器的二次側相數，也可以利用有源濾波器，更可以更換無諧波污染的變頻器等，都能夠取得良好的效果，從而實現節能降耗的目的[4]。

3.3 強化線纜設計

電力電纜可以說是電力系統中一個至關重要的組成部分，也占據了電力工程施工成本的很大一部分，同時其后期維護費用也不容忽視。在進行電力電纜設計時，應該充分考慮各方面的影響因素，關注線纜本身的強度以及截面尺寸，確保其能夠滿足具體的使用需求。就目前而言，受技術、成本等因素的限制，電氣自動化工程中可供選擇的線纜材質只有鋼、鋁和銅，對于技術人員而言，成本固然是必須考慮的因素，但是同時還必須關注線纜的安全性和節能性。一般來講，鋼制電纜在安全性和節能性方面要高出鋁電纜，銅電纜雖然同樣具備良好的適用性和節能效果，不過由于造價偏高，因此在實際應用中需要結合具體需求進行選擇。

3.4 選擇高效光源

在針對照明光源的選擇時，應該結合使用場所，依照國家有關規定，優先使用高效節能光源，利用其較普通照明燈更高的發光效率，減少電能的消耗。例如，在衛生間、樓梯間等位置，應該選擇吸頂燈或者聲控燈；在工業廠房中，由于對照度的要求較高，加上運行時間較長，應該優先選擇金屬鹵化物燈具，而且若單一光源無法滿足實際需求，可以采用兩種光源，又或者混合光源，有效提高照明度，降低電能的消耗。需要注意的是，如果使用的是金屬鹵化物燈或者高壓鈉燈，則需要搭配節能鎮流器，可以起到更好的節能降耗效果。另外，光源的選擇和設計應該結合照明需要以及環境因素的影響進行綜合考慮，確保在充分滿足照明要求的基礎上，實現節約能源的目的[5]。

4 結束語

綜上所述，在可持續發展以及低碳經濟的共同影響下，電氣自動化工程的節能設計受到了越來越多的關注，也得到了相關單位和企業的重視。在進行電氣自動化節能設計的過程中，應該堅持基本的原則，立足實際需求，采取切實有效的技術和策略，從多個方面進行考慮，確保節能目標的有效實現，推動電氣自動化工程的穩步發展，實現社會效益與經濟效益的雙贏。

參考文獻

[1]蔡金陽.電氣自動化工程中的節能設計技術探究[J].建材與裝飾，2016（20）：76-77.

[2]張宏.電氣自動化工程中的節能設計技術淺析[J].低碳世界，2014（13）：81-82.

[3]關艷翠.淺析電氣自動化工程中的節能設計技術[J].科技經濟市場，2014（08）：8.

[4]劇鳳玲.電氣自動化的節能設計分析[J].電子測試，2015（11）：128-129.

[5]詹惠瑜.節能設計理念在電氣自動化工程中的應用[J].電工技術：理論與實踐，2015（5）：27.

作者簡介：廖小洋（1972-），江西新余人，工程師，從事自動化開發與維護工作。