電氣工程及其自動化的節能設計

張晉宜　刁榮余

摘要：電氣工程及其自動化技術本質是研究電磁現象以及電磁規律，并將電磁規律加以應用的一門學科，是以電工科學理論以及方法為基礎而形成的一門技術。電氣工程及其自動化主要應用的技術手段是計算機信息技術以及電子技術，其應用目標就是減少人們的勞動量，提升工作的整體效率與質量，基于此，本文闡述了電氣工程及其自動化的現狀問題，對電氣工程及其自動化的節能設計原則及其節能設計要點進行了探討分析。

關鍵詞：電氣工程及其自動化;現狀問題;節能設計;原則;要點

電氣工程及其自動化的合理應用有效提高了企業工作效率和經濟效益，減少了在電氣自動化運行過程中對人力資源的浪費，一定程度上減少了企業運行成本。因此為了充分發揮其作用，以下就電氣工程及其自動化的節能設計進行了探討分析。

一、電氣工程及其自動化的現狀問題分析

1、功能較少

目前電氣工程及其自動化在實際應用中表現出巨大優勢，可以極大提升產品的生產效率與企業經濟效益。但是電氣工程及其自動化仍存在功能單一問題，只能對結構較為簡單的產品進行生產，對于結構較為復雜的，則需要其它設備的協調才可以完成，這給電氣工程及其自動化的推廣帶來一定負面影響。同時電氣工程及其自動化無法實現設備之間的溝通，導致各工序之間銜接不暢，影響企業的整體效益。

2、 耗能較大

電氣工程及其自動化研發過程中，過于重視提升設備的運轉效率，而對電氣設備能源消耗不夠重視，導致電氣設備運轉過程中耗能較大。首先，企業過于重視經濟效益的提升，技術研發目標是提升電氣設備運轉效率;其次，電氣設備應用過程中，操作人員對電氣工程及其自動化的認知不清，也會造成電氣設備耗能的增加。

3、 信息化水平較低

由于各種因素的影響，電氣工程及其自動化的信息化水平參差不齊，導致電氣工程及其自動化設備之間的信息傳遞效率低下，各設備之間無法達成高效的協作，不僅影響產品質量，還造成設備運轉效率整體下滑。

二、電氣工程及其自動化的節能設計原則

1、安全性原則

電氣工程及其自動化的普遍使用，要求電氣設備必須具備一定的安全性能，從而保障節能設計過程中，不會對電氣工程及其自動化設備的整體性造成影響。

2、 環保性原則

民眾節能環保意思的增強，要求技術研發人員重點關注電氣工程及其自動化設備的環保性能，除了降低電氣工程及其自動化的能源消耗之外，降低對環境的破壞。

3、 先進性原則

科學技術的進步，帶來節能技術的不斷創新，技術研發人員，應加強對新技術、新理念的應用，從而不斷提升電氣工程及其自動化設備的節能效果。

三、電氣工程及其自動化的節能設計要點分析

1、合理選擇變壓器

電氣工程及其自動化作為變壓器供電系統的重要組成部分，其節能設計要求，首先需要合理選擇變壓器。變壓器的不同材質在工作過程中會產生不同程度的損耗，例如：變壓器的內部材料如果采用銅材料，在工作過程中電流通過變壓器造成的損耗，將會大大低于使用鐵材料的變壓器損耗。因此，在變壓器的選擇中，要盡可能選擇銅材料變壓器。當然對于變壓器的選擇不能僅僅依靠材料組成，還需要根據工程的實際需求以及節能目標進行選擇：首先，變壓器需要具有節能功能，有節能功能的變壓器在設計的過程中，就克服了多種因素的影響，可以實現更好的節能效果。而沒有節能功能的變壓器在設計的過程中，往往不考慮能耗因素，多方面的能耗因素將會造成變壓器能耗的上升，達不到預期的節能需求。其次，通過降低變壓器的能耗達到節能的效果，具體操作為，通過控制變壓器的電力，保證變壓器電流的平衡，以避免電流不平衡造成變壓器損耗，通過降低變壓器的損耗，達到提升變壓器節能效果的目的。

2、 科學布置線路

電能傳輸憑借的是導線，而導線具備一定的電阻，這就要求電能的傳輸過程需要較大的功率，才能實現電能的穩定傳輸。因此，研發人員應充分考慮到導線電阻對電能的影響。首先，應對供電線路的材質進行選擇，盡量選擇電阻較小的線路材質，從而提升電能的傳輸效果;其次，對線路的長度進行合理的控制，盡量避免線路過長造成的電能損耗，最后，盡量縮短變壓器與負荷之間的距離，從而減小電阻，實現節能的目的。

3、 嚴格電阻選擇

電氣工程及其自動化運行過程中，造成能源浪費的最主要原因在于電能傳輸中，受電阻的影響，產生大量的傳輸能耗。在電能的傳輸中，輸電線路本身具有一定的阻力，阻力會造成能量損失。為了減小電阻在電氣自動化設計過程中引起的損耗，應注意電阻的選擇，電阻當中影響能源消耗大小的因素主要有兩點，即阻線橫截面積和長度，因此，在電氣工程及其自動化節能設計過程中，需要根據實際情況設計傳輸線路的橫截面積與長度，或進行相應的調整。在傳輸線路的設計中，可以通過縮短線路的長度來減小電阻，具體設計方法如下：在線路設計中，要盡可能避免曲線設計，采用直線設計，從而縮短線路長度。此外，還可以通過線的橫截面面積減少來降低線路電阻，具體設計方法如下：在線路設計時，需要盡量增加線路整體的橫截面積，隨著橫截面積的提高，線路對電能產生的電阻也會相應的降低。

4、 優化配電系統

配電系統是支持電氣工程運轉的基礎，只有保證配電系統的科學、合理，才可以實現電氣工程的整體節能目的。技術研發人員應加強對配電系統相關知識的學習，從而在節能的基礎上，設計出更為科學的配電系統，對傳統的配電系統進行優化。配電系統應與電氣工程保持高度的統一，從而實現配電系統與電氣工程的無縫銜接，保證電能的高效利用。并且配電系統的優化是電氣工程及其自動化節能設計的有效體現。

四、結束語

綜上所述，隨著科學技術的進步發展，眾多電氣設備投入使用，特別是隨著互聯網技術的普及應用，促進了電氣工程及其自動化進步，其能夠有效解決人工作業帶來的成本高、安全系數低、能耗高等問題，因此對電氣工程及其自動化的節能設計進行分析具有重要意義。

參考文獻：

[1]馮家法.電氣工程自動化及其節能設計的應用探究[J].建材與裝飾，2018（51）.

[2]羅英濤.關于電氣工程自動化信息技術及其節能設計探討[J].科學技術創新.2019（23） .

[3]路海勇.試論電氣工程自動化及其節能設計[J].現代工業經濟和信息化.2019（06）.

（作者單位：沈陽斯沃電器有限公司1

沈陽第四橡膠（廠）有限公司2）