節能設計在電氣自動化工程中的應用

孔令燕

摘 要：為了改進電氣自動化工程的生產質量，提高生產水平和資源利用效率，避免資源無端浪費，本文首先對電氣自動化和節能設計進行概述，然后探討節能設計在電氣自動化工程中的應用優勢，最后提出節能設計在電氣自動化工程中的應用路徑。

關鍵詞：節能設計;電氣自動化工程;資源浪費

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）05-0041-03

Abstract： In order to improve the production quality of electrical automation engineering， improve the production level and resource utilization efficiency， and avoid the phenomenon of unreasonable waste of resources， this paper first summarized the electrical automation and energy-saving design， then discussed the application advantages of energy-saving design in electrical automation engineering， and finally put forward the application path of energy-saving design in electrical automation engineering.

Keywords： energy saving design;electrical automation engineering;waste of resources

能源短缺是全世界范圍內的問題。工業生產需要能源，但是能源的總量有限，尤其是不可再生資源，往往需要幾萬年甚至幾億年的積累才能夠形成，如果不加控制地盲目使用，會導致世界范圍內的能源緊缺問題。節能科技的開發是拯救能源枯竭問題的一線生機，我們必須要高度重視電氣自動化領域節能設計的運用和探索，以能源節約為主要的出發點和落腳點，改進生產質量，提高生產水平和資源利用效率，避免出現資源無端浪費的現象，促進我國電氣自動化領域快速發展。

1 電氣自動化和節能設計概述

電氣自動化是電氣信息發展中的一門分支學科，把電氣自動化的相關理論運用到工業生產中能夠顯著提高工業生產的效率，為人們的日常生活提供諸多便利。電氣自動化和節能技術運用在工業生產中能有效降低工業企業的運作成本，改善工作環境和工作條件，提高產品的生產效率和生產質量，減少勞動時間，提高整體的社會生產率。隨著“五位一體”思想的提出，節能技術應運而生，環保逐漸被全社會廣泛重視[1]。隨著世界能源緊缺問題愈演愈烈，我國要全方位實現綠色節能，必須要調動高新科技，通過合理的技術改進來減少能源消耗。在電氣自動化生產領域，一方面要保證生產過程和設備系統正常運作，消除諧波因素的影響;另一方面，在生產過程中必須把節能要素放在首位，利用多種類型的節能技術，提高電氣自動化系統的運行質量和節能效果。

2 節能設計在電氣自動化工程中的應用優勢

2.1 優化配電系統設施

在電氣自動化系統工作過程中，必須要有設備的功率支持才能正常運行，因此，節能技術在電氣自動化生產中的運用必須要對供電和配電系統的設計進行優化，保證系統能在正常的情況下穩步進行。在供配電系統設計過程中，工作人員必須要考慮到設備的最大負載能力，提高設備的可靠性，保證電氣生產設備能安全穩定運行，做好設備的安全設計，為節能生產提供可靠的保障，滿足供電和配電系統中的需求量。當前，我國社會城市化建設速度越來越快，這也就意味著工業生產的用電量在不斷增加，我們必須要合理地對能源進行分配，這樣才能有效利用有限的能源創造出巨大的經濟效益，為社會進步打下基礎。

2.2 改進節能設備

在社會主義發展的新階段，各種類型的高新技術不斷產生，在電氣自動化節能技術使用過程中，要加速開發新設備，運用新技術，應用先進節能的生產設備，如變頻電氣柜等，如圖1所示。在電氣自動化工程節能過程中，工作人員要不斷創新科技，利用節能手段對生產過程中的各種條件和外部因素進行綜合分析與研究，關注節能技術的未來發展情況，這樣才能充分利用節能技術的優勢和高新技術的優點，對電氣自動化生產過程中的前期設備與后期設備進一步進行創新與優化，使我國電氣自動化工程能實現持續性完善。

3 節能設計在電氣自動化工程中的應用路徑

3.1 電氣自動化供配電節能

自動化配電系統的節能主要包括兩個板塊，即變壓器的節能和路線傳輸的電能損耗。

第一，變壓器的節能。變壓器是電氣自動化設備運行的核心，對供電系統的正常運行起著重要的作用，但在實際操作過程中，變壓器由于使用頻繁、電力負載量較大，經常會出現內部設備和零件損壞的情況。同時，如果變壓器設備不節能，由于自身的負載損耗量較大，會使大量電力資源在使用中被浪費。因此，要使變壓器系統實現節能，必須減少變壓器過度負載造成的電能損耗。例如，若變壓器出現空載損耗較大的情況，必須及時更換內部的損壞線路和零件。此時可以使用鐵損量較小的變壓器設備，有效緩解變壓器的電能損耗。如果變壓器年代較為久遠且耗電量較大，可以選擇節能型變壓器，如圖2所示，以減少電能損耗。

第二，路線傳輸的電能損耗。在電氣工程自動化生產中，如果路線傳輸距離較短，那電阻量也會相應較小，在傳輸過程中也不會有太大的能量流失，此時的電能正常損耗可以不用考慮。但是，在某些特殊的場合，如采油廠、采礦廠，其工作環境特殊，電力設備必須長時間駐扎在工作現場，這就易導致電力設備和電力供應之間的距離較遠，電能傳輸的線路較長，長距離電力輸送會導致能量在運輸途中被損耗。在這種情況下，必須要運用節能技術，降低傳輸路線的電能浪費。根據物理學原理，在電流量不變的情況下，電阻和傳輸的路線長度成正比，由此，工作人員可以采取節能技術降低傳輸路線的電能損耗，比如，在進行長距離傳輸時，可以適當提高電壓值，以降低電流量，從而達到降阻的功效。同時，在單位電壓下，輸送電能的管道面積和電阻值成反比，因此工作人員可以采取增加橫截面積的方式降低電阻[3]。

3.2 提高系統的電功率

提高系統的功率和電氣自動化系統節能之間并不沖突。具體而言，首先，可以采取合理的措施來提高電氣自動化運行系統的電功率，以提高用戶的負載率，保證生產正常進行運行。在保障安全的前提下，工作人員可以使用少量的電動機來提高電氣設備的負載能力和運行效率，達到節能環保的目的。其次，也可以通過電機變頻控制的方式提高功率因數。如果電機在運行時負載量不大，那就能達到節能的效果。最后，采用人工補償的方法提高系統的功率，安裝一定的設備補償裝置，達到就地平衡補償的效果，避免系統進行無用的電能傳輸，實現精準節能。

3.3 使用節能的照明系統

很多電能損耗都是由不恰當的電氣照明系統造成的，如果忽視電氣照明系統的節能設計，就有可能影響電能的總體供應。電氣照明系統的節能可以從以下幾方面實現[4]。首先，加強技術改進，使用先進的節能照明技術。工作人員要做好對照明系統的研究開發工作，以研究出有效的節能照明設備。如果企業本身的研發能力有限，也可以邀請科學院的專家改進照明系統，優化照明設備，降低由于照明帶來的電能損耗。其次，采用自然光照明。自然光照明是節約能耗的有效方法。如果能充分收集太陽光設計照明提供設備，就能充分提高電氣自動化節能技術的運用質量。當白天天氣晴朗時，工作人員可以不用照明系統，盡可能地使用自然光。當然，在不同的電氣自動化生產行業的分支中，也可以根據生產環節和生產設備的實際情況，圍繞節能環保的宗旨，采取一定的有效措施，加強對自然光線的利用，降低由于照明帶來的能源損耗[5]。

4 結語

將節能設計運用在電氣自動化工程中，可以從電氣自動化供配電系統、節能照明系統等多個角度入手，采取合理的方式擴大節能技術的運用范圍，以有效實現我國電氣自動化生產領域的能源節約。

參考文獻：

[1]陳德領.電氣自動化工程中的節能設計技術分析[J].南方農機，2020（24）：183，185.

[2]田祥.信息技術在電氣自動化工程的應用[J].電子技術，2020（5）：172-173.

[3]黃杰林.電氣自動化工程中的節能設計技術[J].低碳世界，2020（3）：51-52.

[4]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（4）：116-117.

[5]王鵬飛.電氣自動化工程中的節能設計技術[J].內蒙古煤炭經濟，2018（1）：39，94.