電氣工程自動化與節能設計應用研究

熊麗萍

摘 要：隨著科技的飛速發展，電氣自動化技術日趨完善。實現電氣設備的高效運行，在升級改造時不僅要改進和完善電氣工程自動化技術，更要積極響應國家提倡節能的口號，注重節能技術的設計，有效降低能源消耗。為此，本文就電氣工程自動化與節能設計應用研究進行探討。

關鍵詞：電氣工程；自動化；節能設計

中圖分類號：TM76；TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）08-0147-02

Research and Application of Electrical Engineering

Automation and Energy Saving Design

XIONG Liping

（Henan College of Industry & Information Technology，Jiaozuo Henan 454000）

Abstract： With the rapid development of science and technology， electrical automation technology tends to improve. To realize the efficient operation of electrical equipment， not only to improve and improve the electrical engineering automation technology， but also to actively respond to the country to promote energy-saving slogan， pay attention to energy-saving technology design， effectively reduce energy consumption. Therefore， this paper discussed the application of electrical engineering automation and energy-saving design.

Keywords： electrical engineering；automation；energy saving design

電氣工程自動化是現代科技的重要組成部分，是國民經濟發展的重要動力。電氣工程自動化的出現解放了大量勞動力，使人們的生活、生產方式發生了巨大改變，而如何讓電氣工程自動化技術與節能設計完美結合是該技術未來發展的趨勢。

1 電氣工程自動化與節能設計概述

1.1 電氣工程和電氣自動化的發展方向

隨著信息化時代的到來，電氣工程不斷更新換代，信息技術賦予了電氣工程新的生命，給電氣工程帶來了巨大的發展空間，不再局限于傳統的電子產品。建立快捷、高效的自動化系統是未來電氣工程自動化與節能設計的需要。我國許多企業由于自身原因，阻礙了電氣自動化的發展。一些商家或企業在進行硬件向軟件轉化時，由于程序接口不一致，對商家或企業的數據傳輸和升級造成了嚴重阻礙，導致電氣工程自動化系統在具體應用時無法發揮其應有的優勢，從而導致電氣自動化進程緩慢[1]。

1.2 電氣工程自動化

隨著科學技術的進步，電氣自動化也在不斷進步與發展，涉及的領域越來越多，從最開始的電子領域、工程領域拓展到現在的計算機領域、電力領域和節能領域，而電氣自動化的價值也隨之提升。科學技術是第一生產力。為了減少鋪設電纜的成本，提高信息傳遞效率，電氣自動化更是把傳遞信息的渠道變成光纖，豐富了電氣自動化的內容。在許多領域，已不再需要人工操作。相比人工來說，智能化的機器能在更低的成本下給公司帶來更好的經濟效益。許多設備都已經可以通過計算機來實現智能化控制，在控制的同時還能實現數據采集和全程監控，整個電氣工程就能在自動化領域實現穩定長久運行。

1.3 節能設計

近年來，我國經濟的發展速度讓全世界感到震驚，但經濟的發展也留下了一連串的“后遺癥”，其中能源消耗過度就是最嚴重的問題之一。節能產品的制造所需要消耗的能源少，對環境的破壞小，所以，在未來的市場發展過程中，智能化是趨勢。電氣工程自動化在設計時如何實現節能是各個領域最新的追求目標，這需要眾多科研人員不斷進行技術革新，爭取在最短時間內實現電氣工程自動化與節能產品的結合。

2 電氣自動化與節能設計的應用

2.1 變壓器

如果變壓器選擇不當，在具體應用過程中就會出現各種電能浪費的問題，如銅損、鐵損和負載損等。因此，我們在選擇變壓器時要結合用電設備的實際，合理選擇變壓器，降低能源損耗。變壓器本身是由大量的金屬材料制成的，上述各種損耗問題都較為常見，這也是目前市場上常見的變壓器通病。因此，電氣自動化設備在選擇變壓器時要盡可能將變壓器的損耗降到最低，建議選擇單向自動補償設備，通過平衡徑流來降低負載消耗。

2.2 無功補償

線路損耗也是電氣工程中較為常見的一種損耗方式，與設備損耗不同的是，線路損耗會影響整個系統的供電，嚴重的甚至會導致電壓不穩定，造成整個系統癱瘓。系統的不穩定、功率低會導致成本大大增加。常見配電系統主要由變壓器、供電中心和供電路線等幾個單元組成。在整個供電系統中，無功功率所耗費的能源是最多的，若不能較好地解決這個問題，無功功率會導致電路電壓減低、電腦傳輸質量降低，甚至影響整個電網系統的運行和管理。因此，從客觀角度分析，無功補償是非常有必要的，用戶想要進行無功補償需要借助相關補償設備，保證電壓穩定和供電質量，從而達到節約電能的目的。用戶在進行無功功率補償時，也要選擇科學合理的補償，如果電容內部循環投切比例不合理，就可能達不到節能的目的，甚至可能適得其反。

對于無功補償的建議有以下三點：一是參考目前市場上最常用的模糊投切，以無功功率為準則，確認投切參數，從而避免無功倒送和過度補償等問題；二是確定電容的固定容量，可以通過計算電容量和電器的自然功率來確定，在無功補償設備接入電路時會產生諧波，造成電路損壞，所以相關人員要在電路中接入電抗器來消除諧波；三是為了方便計算出合理的電容，可以把舊的補償電容進行合理分配，以得到最準確的電容數據。

2.3 濾波器

我國電氣工程自動化節能設計的技術還不夠成熟，技術人員水平較低，在正常施工過程中容易出現各種失誤，導致設計出來的自動化設備達不到預期的節能效果，所以相關人員必須結合實際情況制定出相應的解決措施。

針對上述問題，最好的辦法就是通過其他設備來低消諧波。濾波器的主要作用是用來消除諧波對電路造成的影響。電氣工程自動化相關工作的操作難度較大，因為市面上的電氣自動化設備種類繁多，而且還在隨著電氣工程自動化技術的發展不斷增加，因此工作人員在操作過程中很容易出現失誤。為了解決上述問題，降低相關施工人員的工作難度，要結合節能理念，把電器運行中的錯誤指令通過有源濾波器進行阻止，以有效穩定電壓，降低技術人員的失誤率。

2.4 減少傳輸過程中的損耗

電能傳輸的主要載體是導線。電能在通過導線的傳輸過程中，導線質量是一個很關鍵的因素，導線中造成電能損耗的主要是電阻，這點常常被忽略。因為導線的電阻較小，但把整個電路中的導線累積起來就很大，因此，在電能運輸過程中，要盡量優化導線，把電阻帶來的電能損耗降到最低。具體操作可從以下幾個方面入手：一是在導線鋪設之前要對周圍的實際環境進行考察，結合實際情況設計出最佳路線，盡量少走彎路，縮短導線的長度；二是在條件允許的條件下選擇電阻最小的導線，例如，大橫截面積的導線就是一種電阻很低的導線，盡量減少由于電阻造成的電能損耗；三是變壓器和負載中心之間的距離越短，電阻越小。

2.5 優化配電

為用戶提供電力支持是電氣工程最終的目的，因此電力工程在進行電力配置時要考慮到優化配電的問題。首先是配電系統的優化，保證在電氣設備允許的情況下，制訂最科學合理的配電計劃；其次是電氣設備的安裝過程中，要盡量選用性價比高的材料和設備。最后，選擇質量過硬的導線，從而確保整個配電系統穩定。

2.6 高效運行

高效運行也是減少能源損耗的一種重要方法。電氣工程自動化系統高效運行的基礎是有一套節能效果很好的自動化設備，這也是電氣工程自動化技術與節能理念結合的體現。為了進一步提升電氣工程自動化系統中的節能效果，還可以應用上述提到的一些減少電路損耗和電荷均勻化措施，這些措施能在提升電氣設備工作效率的同時確保電氣設備的安全運行，達到良好的節能效果。

3 結語

我國電氣工程自動化在節能設計方面仍停留在初級階段，還有很長的路要走。電氣工程自動化節能設計是一項長期性的工程，相關部門要加大對這方面的資金投入，不斷追求技術的革新，結合節能環保的理念，研制出更完美的設備，保證社會發展和節能環保同時進行。

參考文獻：

[1]曹靚.電氣工程自動化及其節能設計的應用研究[J].信息化建設，2016（11）：303.