電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用研究

王瑋

摘要：電氣自動化與節(jié)能技術(shù)充分結(jié)合不僅能提高能源使用效率，還可在安全系數(shù)/應(yīng)用特點(diǎn)基礎(chǔ)上確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況可知，結(jié)合電氣自動化、節(jié)能技術(shù)，可降低能源輸送中的損耗，利用節(jié)能型變壓器對無功率機(jī)器有效補(bǔ)償，減少過程中能源的消耗總量?；诖耍疚闹攸c(diǎn)分析電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用優(yōu)勢，同時(shí)細(xì)致闡述節(jié)能設(shè)計(jì)原則、節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，并提出應(yīng)用措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能技術(shù)；設(shè)計(jì)

DOI：10.12433/zgkjtz.20233137

電氣自動化控制中節(jié)能技術(shù)具有關(guān)鍵作用，可以提高控制能力，多角度改善工程可靠性。從電氣自動化角度分析，結(jié)合節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅能響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，還可提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

一、電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢

（一）優(yōu)化設(shè)施

電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，設(shè)備輸出功率處于適應(yīng)階段中才能正常運(yùn)行。因此，在結(jié)合節(jié)能技術(shù)的情況下，要注重改善供電配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保在正常、穩(wěn)定的情況下生產(chǎn)。設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)流程時(shí)，技術(shù)人員要重點(diǎn)考慮機(jī)器最大負(fù)荷能力范圍，增強(qiáng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中的穩(wěn)定性，保障設(shè)備生產(chǎn)過程中安全程度，提高設(shè)備的合理性，確保環(huán)保節(jié)能，滿足供配電系統(tǒng)需求。目前，國內(nèi)城市化建設(shè)速度加快，帶動工業(yè)化生產(chǎn)，耗電量持續(xù)增加，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果以及合理應(yīng)用能源，就要在有限情況下創(chuàng)造最大效益，為社會發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

（二）改善設(shè)備

新時(shí)代發(fā)展歷程中，全新高科技持續(xù)發(fā)展，應(yīng)用電氣自動化節(jié)能技術(shù)時(shí)，要注重全新設(shè)備、措施的使用，依據(jù)更加優(yōu)秀的設(shè)備完成工作。例如，結(jié)合變頻式電氣控制柜改善電氣自動化工程節(jié)能環(huán)保效果，人員要注重跟隨時(shí)代腳步，結(jié)合節(jié)能措施的生產(chǎn)條件，深入分析外部因素，重視未來發(fā)展情況，以便發(fā)揮節(jié)能、高新科技具有的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)初期、中期、后期設(shè)備不斷創(chuàng)新，提高國內(nèi)電氣化工程的節(jié)能效果。

二、電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)原則

（一）適用性

開展電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)階段中，各流程都要將安全性作為關(guān)鍵原則，并在此基礎(chǔ)上完成優(yōu)化。不論是注重綠色環(huán)保概念，還是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗設(shè)計(jì)，或提升工作效益，都要將安全作為重要前提，推動企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。設(shè)計(jì)人員在電機(jī)工程節(jié)能環(huán)節(jié)中，應(yīng)重視產(chǎn)品質(zhì)量檢測效果，避免由于過度節(jié)省電能造成質(zhì)量問題，產(chǎn)生多種安全隱患。除此之外，技術(shù)人員還要關(guān)注產(chǎn)品的科學(xué)性，避免由于自身原因?qū)е鹿收?，最大程度上展現(xiàn)控制系統(tǒng)的節(jié)能特點(diǎn)。

（二）環(huán)保性

電氣工程開展時(shí)，結(jié)合節(jié)能設(shè)計(jì)需求，充分考慮設(shè)備應(yīng)用環(huán)境，雖然其中關(guān)鍵基礎(chǔ)是節(jié)省能源，但最終目標(biāo)是保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境，在該方面基礎(chǔ)上，達(dá)成目標(biāo)的最佳措施是科學(xué)設(shè)計(jì)。該過程中，還需專業(yè)人員具備較強(qiáng)的愛護(hù)環(huán)境的意識，并在多角度完成規(guī)劃，將材料、工藝等方面作為關(guān)鍵切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)質(zhì)量的飛躍，提高工作效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。

（三）綜合性

節(jié)能技術(shù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，不僅要注重安全性、環(huán)保性，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注使用效益的綜合性。為確保電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，需利用材料替換的方式降低投資成本，該方式雖具有良好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，但會影響設(shè)備效果，增加后期維修工作的強(qiáng)度和成本。因此，電氣工程自動化與節(jié)能技術(shù)結(jié)合時(shí)，技術(shù)人員要在因地制宜原則下，根據(jù)實(shí)際情況制定方案，確保最大效益。

三、電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用措施

（一）改善系統(tǒng)

系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)用能源供應(yīng)設(shè)備時(shí)，要重點(diǎn)考慮電氣自動化系統(tǒng)的適用性，并利用合理措施有效優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的高效控制，讓容量需求符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。為了確保電氣自動化系統(tǒng)的良好穩(wěn)定性，相關(guān)設(shè)計(jì)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求；設(shè)備在應(yīng)用中需具備良好適用性，以此確保其長期、穩(wěn)定運(yùn)行。為保障電力系統(tǒng)具備一定的適應(yīng)性，還要從多方面考慮，加大電氣設(shè)備控制力度，考慮其具備的易控性、靈活性特點(diǎn)；提升電信系統(tǒng)安全性時(shí)，要持續(xù)完善電氣自動化技術(shù)，增強(qiáng)運(yùn)行中的安全性，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能效果；開展配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，重視系統(tǒng)絕緣性，這是由于其中存在大量導(dǎo)線，一旦質(zhì)量存在問題，就會嚴(yán)重威脅人員的安全；注重導(dǎo)線的間隔合理性，利用良好散熱設(shè)備，避免運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)火災(zāi)。

除此之外，要確保導(dǎo)線中擁有良好的熱穩(wěn)定性、動態(tài)穩(wěn)定性特點(diǎn)。電氣工程自動化與節(jié)能技術(shù)結(jié)合時(shí)，材料挑選工作至關(guān)重要，設(shè)計(jì)人員不僅要使用多樣化方式，還要科學(xué)選擇導(dǎo)線材料類型，注重經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，合理優(yōu)化布置方式，減少能源消耗總量；開展節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，保證措施的有效性，避免存在電能負(fù)荷超標(biāo)情況，體現(xiàn)節(jié)能減排的效用。開展電氣設(shè)備嚴(yán)格檢驗(yàn)時(shí)，要確保設(shè)備中負(fù)荷容量的可靠程度，確保用電、電氣設(shè)備符合規(guī)定，從而完善電氣自動化系統(tǒng)。

（二）挑選設(shè)備

電氣自動化中的變壓器設(shè)備具有至關(guān)重要的影響，通過合理使用，可以有效控制電流功率，轉(zhuǎn)變電壓。變壓器存在大量功能，會在應(yīng)用中產(chǎn)生能源消耗，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)備類型也在逐漸增多；電氣自動化系統(tǒng)開展節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要在實(shí)際情況基礎(chǔ)上完成設(shè)備種類挑選。另外，電氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能源消耗的關(guān)鍵主體是變壓器，通過在實(shí)際情況基礎(chǔ)上減少設(shè)備能源損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

在選用變壓器時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注節(jié)能物料，讓設(shè)備擁有良好性能，提升運(yùn)行穩(wěn)定性，幫助其長期安全、穩(wěn)定地開展工作。從實(shí)際情況角度分析，組成變壓器的材料類型多樣化，各自存在獨(dú)特用處，選擇時(shí)要充分考慮存在的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，分析材料造成的能源消耗情況，然后與工業(yè)用電現(xiàn)實(shí)總量結(jié)合，確保設(shè)備材料科學(xué)合理。一般情況下，變壓器選擇多為硅鋼片、銅片等，不僅存在良好穩(wěn)定性，還可依據(jù)合理使用實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。分析變壓器的特征后發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)中的相應(yīng)配電柜線路會產(chǎn)生一定損耗，但選用銅紙材料可以有效改善，從而實(shí)現(xiàn)電氣工程自動化節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

（三）有源濾波器

電氣自動化設(shè)備應(yīng)用時(shí)會受到電壓波動、人為失誤造成的影響。為有效改善上述情況，電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用中需利用濾波器避免失誤，減少諧波造成的干擾，實(shí)現(xiàn)降低能源消耗的目標(biāo)。同時(shí)，充分利用有源濾波器，減少電力系統(tǒng)運(yùn)行中的出錯(cuò)數(shù)量，解決工作過程中處理器存在的異常問題，延長設(shè)備使用周期。

（四）無功補(bǔ)償技術(shù)

配電系統(tǒng)包括配電線路、升降變壓器、配電變壓器等一系列設(shè)備，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)終端造成了一定的能源損耗，產(chǎn)生大量熱能、資源浪費(fèi)，會干擾其長期運(yùn)行。為合理改善該情況，電氣自動化運(yùn)行時(shí)需結(jié)合無功率補(bǔ)償技術(shù)，以此增加功率因數(shù)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，幫助企業(yè)獲得良好效益。應(yīng)用無功率補(bǔ)償技術(shù)的過程中，人員需提高重視程度，加大對設(shè)備的監(jiān)測力度，深入研究系統(tǒng)實(shí)際情況，確保策略制定的科學(xué)合理性，加深電氣自動化與節(jié)能技術(shù)的結(jié)合程度。

（五）設(shè)備材料節(jié)能

開展電磁能輻射采暖工作中，變壓器作為關(guān)鍵設(shè)備之一，可以精準(zhǔn)改變過程中的電流、電壓、輸出功率。由于變壓器在滿載狀態(tài)下會產(chǎn)生能源損耗，因此，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)挑選適宜材料，減少能源損耗總量。相關(guān)研究結(jié)果表明，變壓器使用鐵氧體磁芯、金屬片方面材料時(shí)，能強(qiáng)化節(jié)能設(shè)計(jì)效果。

要想有效解決變壓器鋁型材料產(chǎn)生的高污染問題，需重視材料應(yīng)用，因此材料類型、運(yùn)作物質(zhì)選擇都至關(guān)重要。例如，銅料的使用具備良好導(dǎo)電性，多出現(xiàn)在變電柜中，能幫助建設(shè)互換數(shù)據(jù)線工作，降低磁電感應(yīng)強(qiáng)度，減少能源消耗數(shù)量。如果使用較薄、特性突出的冷軋鐵氧體磁芯材料，變壓器運(yùn)行時(shí)會長期處于空載狀態(tài)，降低能源的消耗量，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。需要特別注意的是，冷軋鐵氧體磁芯物料成本相對較高，其作為新型材料，無法確定消耗周期的長短，檢測維修工作成本支出不具備科學(xué)參照信息，以至于應(yīng)用該類型節(jié)能措施時(shí)，應(yīng)多加關(guān)注成本費(fèi)用和性價(jià)比，避免操作過于盲目性、片面性。目前，已出現(xiàn)一類能與節(jié)能技術(shù)充分融合的變壓器，例如，S10、S11，二者在布線過程中存在較高需求，實(shí)際運(yùn)行中需避免出現(xiàn)過多操作，影響節(jié)能性。此外，還要防止由于安裝位置錯(cuò)誤影響變壓器的節(jié)能效果，例如，部分工程以及大型辦公樓建筑中，變壓器所處位置多為電力消耗核心區(qū)域，可以縮減電纜長度、輸送所需時(shí)間，減少能源使用量。

（六）節(jié)能管理系統(tǒng)

1.降低傳輸損耗

能源輸送過程中極容易產(chǎn)生損耗，一旦在線路設(shè)置中存在不合理或輸電網(wǎng)質(zhì)量未符合標(biāo)準(zhǔn)，會導(dǎo)致能源損失情況加重。為此，需要合理改善上述情況：第一，根據(jù)工程實(shí)際需求，完成線路科學(xué)設(shè)置。第二，定期維護(hù)輸電線路，以此延長設(shè)施的使用周期，降低運(yùn)行成本。第三，科學(xué)選用輸電線路，提升能源輸送質(zhì)量?？茖W(xué)選擇電纜，確保輸送功能優(yōu)質(zhì)，防止產(chǎn)生浪費(fèi)，提升節(jié)能效果。

2.提升應(yīng)用效率

要想實(shí)現(xiàn)電氣自動化設(shè)備高效應(yīng)用，需要在技術(shù)方面做出一定保障，降低運(yùn)行投入資源數(shù)量。企業(yè)為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，首先通過集成設(shè)備，加大互相的連接力度，改善傳遞、運(yùn)輸效率，減少人員工作時(shí)長，以此提升設(shè)備效率和節(jié)能效果，減少能源消耗總量；其次，在電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部生成高智能水平的控制系統(tǒng)，降低工作頻率，減少能源消耗；最后，應(yīng)用節(jié)電系統(tǒng)時(shí)，充分考慮負(fù)載參數(shù)，再根據(jù)裝置實(shí)際工作情況，科學(xué)調(diào)整復(fù)合數(shù)值，以便長期處于穩(wěn)定狀態(tài)，優(yōu)化能源輸送效率，科學(xué)解決問題。

3.融合自動化技術(shù)

電氣自動化系統(tǒng)通過與相應(yīng)技術(shù)的充分結(jié)合，可加大對系統(tǒng)的控制力度。以往自動化技術(shù)應(yīng)用中都需要一定的人工參與其中完成操作、開展設(shè)備監(jiān)測、控制設(shè)備運(yùn)行。通過深入應(yīng)用自動化技術(shù)，可以降低人工導(dǎo)致的失誤概率，確保工程開展的科學(xué)性和高效性。由于自動化技術(shù)存在良好的集成特點(diǎn)，能將繁瑣的操作程序簡單化，再通過管控措施增強(qiáng)工作效果。當(dāng)前，生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)會利用良好的集成管控措施，在總體管控角度下完成節(jié)能技術(shù)結(jié)合，以便在降低能源損耗上產(chǎn)生良好效果；對電氣自動化設(shè)備實(shí)際操作中，工作人員可根據(jù)圖表內(nèi)容提示，完成不同設(shè)備操作情況的展示，準(zhǔn)確知曉其中存在的異常情況，并在合適時(shí)間科學(xué)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行。尤其是在能源損耗時(shí)，利用圖表控制措施，工作人員在第一時(shí)間精準(zhǔn)找出設(shè)備存在的問題。

4.利用綠色節(jié)能照明

電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，造成的能源損耗多的原因是不正確使用照明系統(tǒng)。在開展電氣照明全面節(jié)能工作時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：第一，加大技術(shù)革新力度。采取現(xiàn)代化綠色照明措施。相關(guān)人員應(yīng)重視探索開發(fā)燈光照明系統(tǒng)應(yīng)用，研發(fā)高效的低能耗設(shè)備。研發(fā)企業(yè)自身技術(shù)存在限制時(shí)，可通過邀約聘請研究院專業(yè)人員完善系統(tǒng)，優(yōu)化燈具使用效果，降低能源損耗。第二，利用太陽能照燈。太陽能照明燈是能節(jié)省能源消耗的關(guān)鍵措施，通過對自然光的充分收集完成照明設(shè)備的合理設(shè)計(jì)，提高自動化節(jié)能的應(yīng)用質(zhì)量。白天陽光充足時(shí)，可減少對燈光系統(tǒng)的應(yīng)用，盡可能充分利用太陽光。第三，根據(jù)生產(chǎn)工作、設(shè)備的實(shí)際情況，充分結(jié)合綠色環(huán)保理念，通過有效措施，減少由燈具產(chǎn)生的能源損耗。

5.配電系統(tǒng)充分優(yōu)化

配電系統(tǒng)優(yōu)化過程中，要在綠色核心理念下優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件質(zhì)量。例如：優(yōu)化硬件時(shí)，多進(jìn)行感應(yīng)器檢測的改裝、采集目前運(yùn)行狀態(tài)的措施，設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)行電氣自動化系統(tǒng)公布的命令。同時(shí)，為確保配置高效運(yùn)行，要開展配電系統(tǒng)內(nèi)綜合管理平臺與電氣自動化控制端的通訊，操作步驟是選擇光纖、無線網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生感知層、終端設(shè)備控制部件、網(wǎng)絡(luò)層、瀏覽驗(yàn)證、存放與網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用人員智能化構(gòu)架設(shè)計(jì)，確保電氣自動化系統(tǒng)長期處于實(shí)時(shí)檢測、可控制的狀態(tài)。

四、結(jié)語

綜上所述，通過將電氣自動化與節(jié)能技術(shù)充分結(jié)合，不僅可以響應(yīng)國家制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，還能降低能源使用，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。同時(shí)，通過對電氣自動化節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)勢、設(shè)計(jì)原則、應(yīng)用措施細(xì)致分析可知，要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展，要充分利用節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源的科學(xué)規(guī)劃。除此之外，還要深入探索節(jié)能環(huán)保，提升能源使用率，從而確保國家在發(fā)展中具備強(qiáng)大實(shí)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃亮.建筑電氣設(shè)備自動化的節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2023（08）：223-225.

[2]張玉棟.基于人工智能技術(shù)的電氣自動化控制應(yīng)用分析[J].上海輕工業(yè)，2023（02）：152-154.

[3]張超.工業(yè)電氣自動化控制中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用探究[J].模具制造，2023，23（03）：208-210.

[4]彭萬里.建筑機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化的供配電節(jié)能控制探討[J].中國設(shè)備工程，2023（01）：227-229.

[5]谷文彬.電氣工程及其自動化的質(zhì)量控制和安全管理新策略研究[J].中國設(shè)備工程，2023（08）：61-63.