電氣工程的節能設計思路

張翠榮

【摘 要】我國經濟的不斷發展，離不開科技發展的巨大支持，電氣工程及其自動化則是其中作用最為顯著的技術之一，對現代社會和現代經濟都有不可或缺的影響。電子工程及其自動化技術的發展，對傳統的電氣工程是一種有效的優化，不但讓電氣工程效率得到了充分的提升，而且也是其安全性和穩定度得到了保障。然而，這并非意味著當前的電氣工程及其自動化技術已經處于完美無缺的狀態，其中的問題和不足依然存在，只有深入了解這些問題，并實施針對性的解決，才能夠進一步發揮電氣工程及其自動化的價值。

【關鍵詞】電氣工程;節能設計;思路

引言

電氣自動化是隨著科學技術水平逐步提升而衍生出的新型技術，其在提高電氣工程效率方面具有顯著的應用效果，不僅大大減少人力、物力的投入，而且能夠創造更加可觀的經濟效益。

1電氣工程節能技術的應用優勢

電氣工程節能技術最顯著的作用在于降低經濟成本。當今無論是大眾生活還是企業生產，對電力的依賴性都越來越高，電力已成為重要的生活、生產資源，而目前我國仍以火力發電為主，需要消耗大量的不可再生能源，從而產生大量碳排放。應用電氣工程節能技術則可以減少大眾用戶的生活成本，降低大量制造業、商業企業的生產成本，降低電網運行中的損耗，并且可以減少不可再生能源的消耗，最終產生“多方共贏”的結果，從而降低全社會整體經濟成本。隨著生活水平的提高，“環保低碳”的理念越來越受到大眾的重視，越來越多與節能減排相關的政策也在引導著行業與社會發生改變。在此背景下，各類工商企業為了適應政策與市場的要求，也必將越來越重視各類節能技術的應用，電氣工程節能技術符合當下的社會理念和產業需求，具有非常廣大的發展前景。

2電氣自動化工程中節能設計遵循的原則

2.1從配電設計的角度出發

要實現電氣自動化系統平穩高效地運行，就必須從配件設計的角度出發，做好配件設計方面的工作。在配電設計過程中，設計者要結合電氣設備的負荷容量，以電氣設備安全運行為基礎，開展線路以及其他方面的安全設計工作，從而提高供電系統的穩定性。另外，還要做好細節方面的設計工作，尤其是配電系統中的防雷設計、防靜電設計等，嚴格遵循我國在這方面的技術安全條例，對電能進行科學的利用。

2.2從環境保護的角度出發

在電氣自動化節能設計過程中，設計者還要考慮環境因素，從環境保護的角度出發，不斷降低能源消耗率。具體來說，設計者需要選擇具有較強經濟效益和綠色實用的材料，及時淘汰耗能比較高的設備。同時，還要做好電器污染方面的控制工作，進一步減少電氣運行過程中對周邊環境所造成的破壞，實現資源能源的循環利用，促進經濟效益和社會效益的提高。

3節能設計的具體工作要點

3.1合理降低電能的傳輸消耗

電能在運輸過程中，導線自身體特性，決定了必然存在一定的有用攻功率損耗，此種問題是客觀存在的，難以從根本上得到避免。在所有的電力系統中，電能必須經過導線才能順利傳輸，為降低電能損耗，就必須減少導線的電阻。根據物理學知識可知，導線電阻和導線橫截面之間具有負向相關的關系，在節能設計中就可以通過此種關系來降低電氣工程自動化的能耗，達到節能降耗的目的。比如：可以選擇電導率更小的材質來制作導線，減少電能在導線上傳輸時的消耗量，或者增大導線的橫截面積，降低導線電阻，減少電能消耗。也可以適當減少導線的長度，在設計時電氣工程盡量布置在一條直線上，避免過多的彎路，以降低導線的總長度。在布置變壓器時，變壓器要盡量靠近電氣工程的負荷中心，降低供電系統之間的距離。

3.2合理選擇無功補償設備

就電氣工程自動化系統而言，無功功率占供配電設備很大一部分容量，電能傳輸時在傳輸線路中就存在嚴重無功功率損耗，也是引發電壓不穩，電壓下降等問題的主要原因，從而影響著電氣工程自動化運行的經濟效果和電能質量。對用戶而言，無功功率的主要表現是功率因數過低，致使用戶需要向供電企業較大的用費增加，用戶用電成本增加，供電系統的經濟效益隨之降低，為保證電氣工程自動化系統中，無功功率始終處于平衡狀態，降低能耗，可在系統中增設無功補償設備，以提升經濟效益和社會效益。在設計電氣工程自動化系統時，為提升節能效果，需要高度重視以下幾方面。第一，在使用電容器補償時，需要按照具體的應用參數合理確定電容器的容量，通過對這些參數的計算結果，來選擇相應的電容器。第二，可采用定位精確、適應范圍廣的一體化模糊投切方式來提升補償效果。傳統補償電容器多采用分擔的投切方式，或者按照編碼配置的方法進行投切，此種投切方式無法達到良好節能效果。在實際設計過程中，電氣工程自動化運行低壓補償狀態下可采用投切負荷開關，高壓補償狀態下，可選擇真空接觸器，可大幅度提升節能效果。第三，在投切參數物理量設計中，需要綜合考慮投切振蕩、無功倒送等問題的發生概率和實際情況，合理選擇無功功率作為投切參數物理量。此外，無功補償設備設計位置最好選擇就近原則，以便直接補償，從而減少線路上無用功傳輸，提升節能效果。

3.3降低自動化設備損耗

所謂節能設計，是為了降低電氣工程自動化設備的能耗，實現電氣工程的高能效。對于電纜，最好選擇導體較低的導線類型，以提高電流利用率。此外，還可以減少照明設備的消耗。節能的電氣工程照明設計通常可幫助企業將投資成本降低至少35%。第一，熒光燈、LED和鈉燈可以從光源為主，質量更好的250瓦鈉燈只能產生20W的功率損耗。第二，使用明確的照明方法，可以通過混合使用光源、局部光源等來節省電力，并通過反射白色墻來提高自然光源的利用率。最后，還有照明方式的科學安排。所以z可以b.220v電壓設計為單相2或3相布線，從而降低功耗。

3.4合理化配電系統的性能

采用基于電氣工程自動化信息技術的節能設計，應優化配電系統的性能，使自動電氣工程能夠可靠地運行，并得到配電系統的出色支持，從而實現最大限度的節能。此外，重點應放在配電系統電纜橫截面的有效控制上，例如b.增加空間、延長電纜長度等，以提高功耗利用率。此外，在實際功耗期間，請確保配電系統允許至少15s的電源中斷，以確保自動開關安裝在電源中斷期間不會接觸到電源，并且400V線路的電壓降不會降至7%。此外，還應正確配置配電系統的線路半徑。在380V電路中，半徑應為z。B.≤500m，其中220V處的半徑不必大于1000m。自動化信息技術在電氣工程中的應用應確保與配電系統更好的協調，避免對電氣工程的發展質量產生不利影響。

結束語

電氣工程的發展應兼顧社會經濟效益和生態效益的雙重要求，在現代化發展理念的引導下，節能設計顯得至關重要。節能設計應遵循安全性、科學性、技術先進性等多重原則，根據電氣設備的特點選擇行之有效的設計方案，提高電氣工程的節能水平，以創造更顯著的應用成效。

參考文獻：

[1]劉曉東.電氣自動化工程中的節能設計技術思路[J].智能城市，2020，6（04）：116-117.

[2]李自臣.探析電氣工程節能設計[J].居舍，2019（16）：196.

[3]楊國梁.工廠電氣工程節能改造探究[J].黑龍江科學，2019，10（10）：126-127.

[4]于澤宇.電氣工程自動化及其節能設計探究[J].數碼世界，2018（12）：234.

[5]吳凌云.探析電氣工程節能設計[J].低碳世界，2018（12）：18-19.

（作者單位：黑龍江建龍鋼鐵有限公司）