電氣工程自動化及其節能設計的應用探究

孔樂群

摘要：現階段，電氣工程自動化技術促進了經濟的發展。節能減排已然成為了我國電氣工程自動化技術進步的重要手段，隨著節能減排要求的不斷提升，如何降低能源消耗和污染是當下我們需要解決的難題。電氣自動化的應用是提高我國經濟效益的一劑良藥，正確認識當前我國電氣工程自動化開展情況，對其自動化技術加以不斷改革和創新，對于實現節能減排有著非常重要的作用。本文主要分析探討了電氣工程自動化及其節能設計的應用情況，以供參閱。

關鍵詞：電氣工程；自動化；節能設計；應用

當前，經濟的發展使得能源的使用量增大，但是，出現嚴重的資源浪費的現象，使得能源短缺現象極為嚴重，成為備受關注的問題。尤其在電氣工程及自動化系統中，能源浪費現象尤為突出，需要引起高度關注。為此，需要相關從事自動化設計的人員要注重節能技術的應用，既要維護系統的正常運行，又要達到節能的目的。

1電氣工程自動化概述

電氣工程是現代科學領域中關注度比較高的學科，電氣工程自動化技術的發展決定了國家技術實力。它與各學科相互結合，各學科的理論知識都有所滲透，在各個行業中都有廣泛的應用，其顯而易見的重要價值可想而知。隨著科學技術的發展，電氣系統越來越豐富，也逐漸呈現體系化，更加體現了人性化的設計與應用原則，大大推動了經濟建設的進程。電氣系統的傳輸數據通過光纖設備來傳輸，大量采用了光纜，使用的連接電纜的設備數量越來越少，節約了電纜材料，降低了資本費用的數額，減少了能源的損耗，從而達到節約能源的初衷。當前電氣自動化對于設備來說智能化能夠得到充分體現，可以實現在線監測，由智能化與在線監測向著電力光互式方向發展。智能化的設備具有智能化的控制功能，并與電子信息等技術融會貫通。在線監測由采集站構成，以其中的核心元件作為處理器，并進行全過程控制。

2電氣工程自動化及其節能設計

2.1變壓器的節能設計技術

變壓器是電力自動化工程中的重要設備，其主要負責電壓、電流以及功率的轉換工作。變壓器的運行需要消耗掉大量的能源，即使是處于空載運行狀態，也會造成大量的能耗。因此，做好變壓器的節能設計，對于電氣自動化工程的節能設計具有重要意義。通常情況下，變壓器的節能設計主要為以下幾點：（1）選擇合理的變壓器型材。對于變壓器的制備材料應當進行合理的優化組合，從而有利于實現真正的節能。若是銅片、硅鋼片以及絕緣材料的設計不合理，則容易導致不必要的能耗的出現。因此，在確保變壓器工作的情況下，應當選擇最為合理的制備材料以及運行介質，在減少電氣自動化的工程成本的同時，實現變壓器節能。（2）在廠房或者是大型的寫字樓中，變壓器作為電力系統中的一個關鍵部分，其應被放置在電力消耗的中間地域，與其他的輔助設備位于同一地方，從而有助于管理，并能夠減少電纜的長度，從而節約成本以及資源，同時提高供電功率以及質量。（3）對變壓器的容量以及使用的臺數進行合理選擇。在對變壓器的額定容量進行確定時，應當按照實際所需的電量來確定。在進行變壓器的選擇時，應留出約20%的冗余空間，過多過少都是不可取的。而對于變壓器臺數的選擇，則應該綜合考慮擴容以及可能出現的過度耗損情況，若是使用了過多的變壓器的臺數，則會造成資源的浪費。若是變壓器的使用臺數在2臺或是2臺以上，則應采取并聯的措施，其不僅能夠提高其安全可靠性能，還能夠增加電力系統的功率因數，從而真正實現的節能設計。

2.2無功補償設備的設計

無功補償是在電氣自動化系統運行中產生的無功功率，會加大變壓器的輸電消耗，使電能的質量降低。所以在節能設計中，無功補償設備的設計也是電力系統的關鍵之一，能在提高輸電效率的同時降低輸電損耗，而無功設備設計的主要原則就是合理選擇無功補償方式，具體可以通過對電網運行情況，具體的參數，最佳的補償效果進行具體合理有效地選擇，以此達到電氣工程自動化系統的最佳運行效率。

2.3降低電能傳輸過程中的能源消耗

電能傳輸過程中由于電阻內部阻礙作用會產生一定的功率損耗，造成很多的電能損耗，但是由于線路傳輸之間具有一定的傳輸距離，因此傳輸損耗是難以避免的，但是我們可以采取必要的措施將能耗控制在合理的范圍之內，由于電阻和線路長度之間成正比關系，與導線的橫截面積成反比關系，因此我們可以降低線路傳輸距離實現降低損耗的目的，對于傳輸線路進行合理設計，避免出現線路回頭設計和彎路設計現象，在達到基本傳輸目標基礎上進一步縮短傳輸距離。

2.4采用合理的電力電纜

在電氣工程自動化系統中電力電纜也是重要的組成部分，電力電纜必須要結合系統的實際情況合理的選擇，保證輸電導線的正常運行。目前，電力電纜材料以銅質和鋁質較多，銅材料貴，節能好，經濟性高；鋁材料便宜，但是其節能效果比較差，所以電力電纜的選擇要因實際情況而定，從多個角度進行對比考慮，銅質電纜是目前達到節能和安全方面最佳的電力電纜。

2.5選擇有源濾波器

在實際的操作中常常會發生誤動作，所以要消除諧波來避免或減少電氣設備的誤操作，而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設備，其帶來的諧波也隨之增加，但是產生的諧波與基波在電網阻抗上會重疊，從而使電壓形成畸形，由此導致電氣設備誤動作的產生。

3結束語

總之，目前節能設計的基本理論發展和應用仍舊處于一個初級理論研究階段，在電氣工程自動化中的應用還不是很成熟，但是節能設計必將是電氣工程自動化設計的重要發展方向之一。積極借助科學技術發展而來的電氣工程自動化技術更應該緊緊把握住社會發展的方向，積極地將節能減排和保護環境等理念深入融合到電氣工程設計中，在提高企業自身競爭優勢和經濟效益的同時，還應該努力為社會創造更多效益。目前電氣工程自動化的節能設計過程中，還存在著很多的技術性問題需要大家在實踐中進行優化和解決，通過節能設計思想的引入也會使得電氣自動化控制技術更好發展。

參考文獻：

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（作者單位：河北卓正實業集團有限公司）