電氣工程自動化信息技術關鍵及其節能設計要點

時影

平頂山技師學院 河南 平頂山 467099

引言

現階段電氣工程自動化已然成為我國工業行業的發展常態，其中信息技術的融合發揮至關重要的作用。但在多方面因素的影響下，仍有些許問題存在于電氣工程自動化信息技術應用中，進而對電氣工程領域的可持續發展產生一定限制。鑒于此，亟須在深度剖析電氣工程自動化信息技術存在問題的前提下，借助有效策略來優化其節能設計，以促進電氣工程領域的節能化發展，并為我國工業經濟的綠色化建設提供支撐。

1 電氣工程自動化信息技術現狀分析

1.1 能耗過大

縱觀現階段電氣工程自動化信息技術發展，盡管在運行效率、質量等方面取得顯著成效，但在設計不統一、標準尚未完善等因素的影響下，致使部分企業只側重對電氣工程系統運行實效性的提升，并在優化應用過程中只考慮到自身特點與發展需求。同時為達到高經濟效益獲取的目的，對于電氣工程系統的設計未考慮到節能環保，致使電氣工程運行仍存在能耗過大的情況[1]。

1.2 功能不全

隨著我國工業領域的持續發展，對電氣工程提出更高要求，但受到多維因素的制約，使得當前系統功能的設置無法滿足電氣工程系統的實際運行需求。通常情況下，其復雜的工作過程涉及多個電氣工程裝置的協同應用，而受到信息交換限制的影響，使得系統運行期間相關信息的獲取與管理無法達到預期要求。不僅導致電氣工程自動化的運行負荷與難度增大，甚至對電氣工程系統的智能化發展產生負面影響[2]。

2 電子工程節能設計原則

為保證其節能設計開展符合電氣工程自動化信息技術的應用要求，需在設計時遵循以下原則。

2.1 適用性原則

即要求相關人員立足適用性視角開展電氣工程節能設計工作，在保證電氣工程運行符合環境要求以及安全控制需求的前提下來優化節能降耗設計，以保證電氣系統的運行可獲取較為理想的效益。同時，節能設計的開展還需提高對電氣產品質量檢測的關注度，切勿過于強調電氣工程的節能效果導致產品質量下降，需在加強運行質量控制的基礎上來有效節約電力資源，避免因設計不合理導致電氣產品出現安全隱患的概率增大[3]。

2.2 環保性原則

即做到在開展節能設計時應做到對工作環境、運行需求等方面的充分考慮，在實際節能設計過程中，設計師不僅要強調對能源節約理念的滲透，還需圍繞生態環境的保護、防控來優化設計方案[4]。即在保證電氣系統運行安全、質量的前提下，將環境保護、能源控制作為電氣工程設計的主要參考要素。同時，要求設計師加強對環保意識的樹立，能夠在設計期間立足多元化視角來凸顯環保與節能特性，如以電氣工程工藝、材料、技術等作為切入點，通過優化設計來達到節能環保的目的。

2.3 綜合性原則

強調在電氣工程自動化設計中嚴格遵循綜合性原則，要求設計師在充分考慮環保、質量、安全等要素之外，還需立足綜合性視角來增大其效益創造。以往電氣工程設計與應用過程中，部分企業會采取材料替換的方式來達到經濟創造的目的，以更低投資成本來獲取更大效益。而因材料、工藝、技術的應用不合理導致電氣工程系統頻繁出現異常故障，其維修養護次數的增多同樣會增大企業運行成本[5]。鑒于此，在開展節能設計作業時，可秉持著綜合性設計原則，在節能設計方案制定中落實因地制宜理念，以保證其節能設計開展符合企業實際運行需求，以期在電氣工程自動化信息技術應用過程中獲取更大效益。

3 電氣工程自動化信息技術的節能設計要點

3.1 優化配電系統設計

要想將節能環保理念貫穿于電氣工程自動化信息技術發展中，可從配電控制系統的設計作為切入點，立足節能環保視角，借助對電力智能化技術應用來創新配電控制系統的運行模式，通過對系統協調運行的優化來達到節能降耗的目的，并實現將電氣工程系統的運行情況有效掌握[6]。依托于對智能化技術應用，可做到對電氣工程自動化信息系統各運行環節的全面覆蓋，通過智能化、動態化監控管理來提升電機工程控制有效性。同時，運行期間倘若電氣工程系統出現配電異?；蚬收?，可借助智能技術對問題異常及時分析定位并上報，避免配電系統運行受到故障問題的影響。另外，配電控制系統構成中通信導線發揮重要作用，在節能設計時相關人員需秉持因地制宜原則，通過對通信導線的合理選擇來提升系統節能效益，避免因導線選擇不合理導致電氣工程系統運行出現大量浪費。

3.2 優化變壓器選擇應用

通常情況下，電氣工程自動化運行中變壓器材質、類型的不同選擇，產生的能源損耗水平存在一定差異，如變壓器運行期間鐵、銅材質的損耗效率存在差異。所以在設計時需重視對變壓器的合理選擇，依據對電氣工程自動化運行實際的分析，并結合節能降耗需求來選擇合適的變壓器，以期通過降低變壓器耗能來達到電氣工程節能化運行的目的[7]。同時，設計師在選擇變壓器時還需考慮到：一是盡可能選用自帶節能功能的變壓器設備，此類變壓器在研發、生產階段已實現對節能因素的考慮，所以相較于常規變壓器而言，節能型變壓器的能耗控制效果更為顯著。二是重視對變壓器自身消耗的嚴控，通過對流經電流的平衡控制來消除變壓器可能存在的負載電量不平衡現象，在促進變壓器運行年限延長的同時，以能耗降低的方式來提升電氣工程系統的整體節能效果。

3.3 優化自動化電能裝置選擇

為進一步優化對電氣工程自動化的節能設計，可結合以下幾點來提升節能效果。

3.3.1 無功補償裝置。電氣工程自動化系統在運行期間極易受到某些因素的影響出現無功功率，而容量空間會在無功功率的影響下呈現出減少的狀態，甚至增大內部線路出現質變問題的概率。鑒于此，需在設計依據對電氣工程的分析，合理設置無功補償設備來提升電氣工程運行穩定性，并通過對無功功率的抑制來達到能耗控制的目的。而要想最大化發揮出無功補償裝置的價值，需在充分考慮容量要求、諧波率、設備電壓容量等因素的前提下進行裝置的并聯處理，以期借助無功補償設備來促進電氣工程的節能化、穩定化運行[8]。

3.3.2 有源濾波器。在實際電氣工程節能設計中，有源濾波器的應用可獲取更為理想的節能環保效果。在實際運行過程中，諧波的出現會對電氣系統的穩定運行產生影響，甚至因長時間處于諧波干擾狀態下導致系統運行效率下降。鑒于此，可在設計時依據對電氣系統運行要求的分析，借助對有源濾波器的應用來實現諧波抑制，進而為電氣工程自動化達成節能降耗目標提供設備支撐。

3.3.3 電阻器應用。電氣工程系統運行中能耗指數量化與電阻值控制之間存在密切關聯，為避免因電阻值控制不合理導致電氣工程運行能耗增大，需結合節能要求來合理應用電阻器，預期通過電阻器設置來有效規避電力短路情況出現。同時，對于電阻器阻值的控制，設計人員可從橫截面、厚度、材料的優化設計入手。另外，為避免能量傳輸階段電流量的產生過高，設計師需明確電氣工程系統的功率受到電阻器阻值的直接影響，所以需視情況做到對電阻值的優化控制，依托于阻值低電阻器的應用來提升電氣工程節能降耗效果[9]。

3.4 優化PLC自動控制應用

基于PLC技術與電氣工程自動化的有機結合，能夠在加強電氣系統運行穩定性控制的同時，可實現將節能環保理念有效滲透于系統運行中。目前，PLC技術在我國諸多行業領域得到廣泛應用，在精準控制、節能運行等方面存在優勢。在電氣工程自動化節能設計中，通過對PLC技術的合理應用，可在推進電氣工程信息化深入建設的同時，可為系統控制效率的顯著提升提供保障。鑒于此，可在電氣工程節能設計中積極引進PLC技術，并結合以下幾點來體現系統節能效果：第一，智能化故障診斷與遠程控制管理功能增設。即在設計電氣工程系統時以PLC技術為載體，為系統增設遠程控制、故障智能診斷等功能，以實現在運行階段對系統自動化、遠程化、智能化管控[10]。例如依托于PLC模塊對系統中斷路器、隔離開關進行數據采集與分析，并按照預先設定指令進行斷路器與開關的自動控制，在有效規避安全隱患發生的同時，通過縮減人力投入來達到成本控制的目的。同時，PLC控制可通過精準分析計算來確定隔離開關、斷路器的最佳管理時間，進而降低系統運行期間形成的電能消耗。第二，融合發展視角下PLC技術的作用價值逐漸體現，設計人員可將其作為關鍵節能手段應用于電氣工程自動化設計中，進而為企業可持續發展目標的實現提供助力。

3.5 優化電能傳輸過程設計

作為電氣工程自動化中的關鍵組成，輸電線路傳輸網設計是否合理與系統節能效果的提升之間存在密切關聯。鑒于此，設計師需在考慮傳輸線路電阻與布線系統之間關系的前提下，通過對傳輸網絡的優化設計來減小電能消耗。在實際設計期間，其電能消耗量受到線路距離控制的影響，所以設計師需結合實際情況的分析，進一步優化對傳輸導線電阻、輸電線路長度的控制，并依據電氣工程自動化運行需求對傳輸導線橫截面積精準、科學計算與控制，通過對傳輸導線距離的合理把控來抑制能耗出現，減少工程運行期間電力傳輸造成的能源消耗。另外，設計師需提高對線路選型設計的重視度，對于施工線路應盡可能按照筆直流暢的原則進行設計，倘若線路的布設存在過多繞彎，極易導致電力傳輸中出現較大能耗。在設計時需對傳輸節點間線路能量的傳輸距離優化控制，以期促進電氣工程節能效果的提升。此外，對于電氣工程系統中線路材料的選擇，需在明確系統節能控制要求的前提下，將橫截面積小、材質好、綠色環保的線路材料作為主要方案，以保證電氣工程自動化系統的節能控制效果不受傳輸網的影響。

4 結束語

綜上所述，節能設計水平不僅與電氣工程自動化信息技術的應用成效之間存在密切關聯，也關乎企業運行效益的獲取。鑒于此，為實現對能源消耗、損耗的優化控制，并促進電氣工程自動化系統的可靠、安全運行，需在深度剖析當前電氣工程自動化信息技術發展現狀的前提下，重視對節能設計原則的嚴格遵循，并通過優選自動化電能裝置、優化配電系統設計、優化變壓器裝置選擇、優化PLC控制技術應用、優化電能傳輸網絡設計等措施實施來提升電氣工程系統節能效果，進而為電子工程自動化信息技術領域的發展提供助力。