淺析電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

摘 要：本文主要講述了電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)的概述，電氣自動(dòng)化工程的主要特點(diǎn)，電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)以及電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)合理化的主要對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；節(jié)能；設(shè)計(jì)

隨著新時(shí)代的來(lái)臨，當(dāng)今時(shí)代我國(guó)主要面臨的問(wèn)題就是能源問(wèn)題，從最大程度上避免資源的浪費(fèi)，能源短缺問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代國(guó)際范圍內(nèi)的問(wèn)題。電氣自動(dòng)化工程的應(yīng)運(yùn)而生，能夠有效地降低電能的消耗，所以，其節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和重視。

一、電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)概述

（一）電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的概念

電氣自動(dòng)化是當(dāng)今時(shí)代電氣信息領(lǐng)域最為全新的學(xué)科，在人們的日常生活和工作中起到了十分重要的作用。電氣自動(dòng)化不僅能夠提高工作效率，降低企業(yè)運(yùn)行的成本，還能夠有效地改善人們工作的環(huán)境，保障人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。隨著我國(guó)越來(lái)越提倡綠色工業(yè)革命，節(jié)約能源已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代低碳生活中比較重要的組成部分，并且節(jié)能成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展過(guò)程中極為重要的內(nèi)容和目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化工程得到了進(jìn)一步的推廣，并且其節(jié)能減排工作得到了進(jìn)一步發(fā)展，也是未來(lái)主要發(fā)展的趨勢(shì)。

（二）電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義

電氣自動(dòng)化工程與人們的日常生活息息相關(guān)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化工程在我國(guó)社會(huì)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)作為我國(guó)高新技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，其本身在社會(huì)上具有十分特殊的地位。通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)能夠從最大程度上減少我國(guó)能源的消耗，從而可以緩解我國(guó)能源短缺的危機(jī)。另外，電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)不僅能夠提高人們的生活質(zhì)量，還能夠?yàn)槿藗兲峁┖椭C、健康的生活空間。

二、電氣工程自動(dòng)化的主要特點(diǎn)

（一）技術(shù)融合程度高

電氣工程在進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為主要基礎(chǔ)，并且以電子電力技術(shù)為主要輔助技術(shù)，并且還會(huì)涉及到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。所以，電氣自動(dòng)化工程技術(shù)本身融合了諸多高科技，技術(shù)融合程度也是比較高的，具有較高的運(yùn)用價(jià)值。另外，隨著我國(guó)工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展，逐漸的進(jìn)入到全面的電氣自動(dòng)化時(shí)代，并且隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于電氣自動(dòng)化工程的要求越來(lái)越高，進(jìn)一步促進(jìn)了電氣自動(dòng)化工程的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。

（二）技術(shù)實(shí)用性極強(qiáng)

當(dāng)今時(shí)代，自動(dòng)化技術(shù)逐漸地普及到我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化工程本身的實(shí)用性比較強(qiáng)，其主要包括的技術(shù)就是電氣工程以及自動(dòng)化技術(shù)，并且成為當(dāng)今時(shí)代社會(huì)工業(yè)的主要發(fā)展模式。電氣工程以及自動(dòng)化主要應(yīng)用的范圍就是技術(shù)控制，能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和協(xié)同的作用，從而形成科學(xué)、合理的自動(dòng)化生產(chǎn)鏈條，從根本上提高生產(chǎn)效率以及工業(yè)生產(chǎn)力。

三、電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

（一）合理選擇變壓器

變壓器作為電氣自動(dòng)化工程的重要組成部分，其主要功能就是電壓、電流以及功率之間的轉(zhuǎn)換，所以，變壓器也是電氣自動(dòng)化工程中耗能的主要渠道，即便變壓器處于空載運(yùn)行，也會(huì)帶來(lái)大量能源的消耗，因此，必須要做好變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)，才能夠合理地選擇變壓器，在選擇變壓器的時(shí)候，主要就是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行選擇：其一，變壓器材料，必須要不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新變壓器的制作材料，并且要堅(jiān)持節(jié)約的理念，有機(jī)地結(jié)合硅鋼片、銅片以及絕緣材料，才能夠在保障變壓器性能的前提下達(dá)到節(jié)能的效果；其二，銅材料，銅材料作為一種十分優(yōu)質(zhì)的材料，其在變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中起到了十分重要的作用，所以，電線和電柜中必須要逐漸地選擇銅材料來(lái)代替硅材料，從而才能夠有效地降低變壓器空載運(yùn)行過(guò)程中的能源損耗，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；其三，節(jié)能變壓器，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，諸多節(jié)能變壓器應(yīng)運(yùn)而生，電氣自動(dòng)化工程技能設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能變壓器。節(jié)能變壓器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如節(jié)能、減排等優(yōu)點(diǎn)。在選擇節(jié)能變壓器的時(shí)候，必須要保障其正確的接線方式，才能夠充分地發(fā)揮出節(jié)能變壓器的作用和價(jià)值，在使用的過(guò)程中應(yīng)該盡量避免變壓器長(zhǎng)期處于超載運(yùn)行，從根本上避免電能的浪費(fèi)和變壓器的磨損。其四，變壓器配置，必須要確認(rèn)變壓器的容量，必須要結(jié)合實(shí)際情況確認(rèn)變壓器的容量，從而才能夠保障容量的合理性，如果容量過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致變壓器長(zhǎng)期處于輕載的狀態(tài)，進(jìn)而造成電能的浪費(fèi)，如果容量比較小，那么就會(huì)導(dǎo)致變壓器長(zhǎng)期處于過(guò)載運(yùn)行，直接影響到變壓器的使用壽命。必須要結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際情況選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，盡量避免使用多臺(tái)變壓器，避免資源出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象。如果選擇兩臺(tái)或者更多的變壓器，往往都會(huì)選擇并聯(lián)的措施，才能夠從根本上提高變壓器的安全性以及可靠性，增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)。

（二）降低電能傳輸損耗

電能傳輸?shù)臅r(shí)候，由于輸電線本身存在著一定的電阻，從而會(huì)帶來(lái)一定的損耗，也就是線損，所以，必須要嚴(yán)格的控制線損，也是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程節(jié)能的主要措施之一。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)人員來(lái)講，必須要選擇科學(xué)、合理的措施減少電線電阻，必須要考慮電線本身的性能，選擇傳輸能力比較強(qiáng)的線纜，才能夠從最大程度上減少電能在傳輸過(guò)程中的損耗。必須要科學(xué)、合理地對(duì)電線進(jìn)行排線，盡量保持直線，縮短電線的長(zhǎng)度。電線在選擇的時(shí)候應(yīng)該選擇截面積比較大的電線，從而才能夠有效的減少電阻，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

（三）合理選用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的主要作用就是促使變壓器上輸電消耗有效地降低，從而能夠提高效率。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備作為電氣自動(dòng)化工程中極為重要的組成部分，其會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化工程的質(zhì)量和節(jié)能帶來(lái)十分重要的影響，所以，必須要重視無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇，如果選擇不科學(xué)、合理，就會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)帶來(lái)十分巨大的影響，因此，在選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候，主要應(yīng)該遵守以下幾個(gè)原則：其一，必須要結(jié)合實(shí)際參數(shù)進(jìn)行選擇，必須要結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際參數(shù)來(lái)選擇科學(xué)、合理的電壓容量和負(fù)荷等；其二，必須要考慮電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，在選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)該結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)進(jìn)行考慮，必須要掌握補(bǔ)償電路的實(shí)際情況，然后結(jié)合線路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇，如果負(fù)荷比較小，應(yīng)該選擇靜態(tài)補(bǔ)償裝置，如果負(fù)荷比較大，應(yīng)該選擇動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。為了能夠達(dá)到最佳的補(bǔ)償效果，應(yīng)該選擇適應(yīng)面廣、跟蹤定位準(zhǔn)確的模糊投切方式，其主要就是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的補(bǔ)償電容組內(nèi)的電容器本身的實(shí)際分擔(dān)方式以及按比例分配方式等都并不會(huì)獲得實(shí)際需要的補(bǔ)償效果。

（四）合理選擇電力電纜

電力電纜作為電氣自動(dòng)化工程中的基礎(chǔ)條件，電纜的投資在整個(gè)電氣自動(dòng)化工程中占據(jù)了十分大的比例，尤其是電力系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候，對(duì)于電力線路的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也是一筆比較巨大的投資。所以，在選擇電力電纜的時(shí)候，必須要從綜合方面加以考慮，結(jié)合能夠通過(guò)電流強(qiáng)度以及相對(duì)經(jīng)濟(jì)的電流密度曲線來(lái)確認(rèn)電纜的截面積。目前，我國(guó)電力電纜材質(zhì)主要包括了銅材和鋁材等材質(zhì)，從成本的角度來(lái)講，鋁制電纜比較便宜，電氣工程如果選擇鋁制電纜，那么無(wú)論在安全方面還是節(jié)能方面都會(huì)比銅制電纜比較差。

（五）選擇低能耗光源

選擇照明光源的時(shí)候，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，并且結(jié)合電氣自動(dòng)化工程的實(shí)際情況，選擇照明性能比較好，并且能耗比較低的電源，從而才能夠起到節(jié)能的效果。在選擇日常照明燈具的時(shí)候，應(yīng)該在滿足日常生活需求的前提下盡量降低電能的消耗。另外，在工場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候應(yīng)該選擇金鹵燈，如果一種光源強(qiáng)度不夠的時(shí)候可以選擇多種光源相互結(jié)合的形式，不僅能夠提高照明強(qiáng)度，還能夠有效地降低能源消耗。

四、完善電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的建議

（一）推廣使用軟啟動(dòng)器節(jié)能

軟啟動(dòng)器主要就是指結(jié)合啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)解可控器件的硅原子器件的導(dǎo)通角，從而能夠有效地控制電壓變化。必須要科學(xué)、合理地使用軟啟動(dòng)器，不僅能夠保障其平穩(wěn)啟動(dòng)，還能夠有效地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載的拼配，因此，在電氣自動(dòng)化工程中的電氣設(shè)備，尤其是頻繁啟動(dòng)的設(shè)備選擇軟啟動(dòng)器，能夠有效地節(jié)省大部分的電能。

（二）平衡三相電負(fù)荷

目前，我國(guó)三相電不平衡的現(xiàn)象十分普通，不平衡的現(xiàn)象不僅會(huì)直接影響到線路上變壓器出現(xiàn)損耗，還會(huì)直接導(dǎo)致變壓器上鐵損損耗的進(jìn)一步增加。所以，電氣自動(dòng)化工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要平衡三相電負(fù)荷，保障三相電之間的電流值的平衡，從而才能夠有效地降低銅損和鐵損，從根本上保障供電質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

（三）合理使用交流變頻調(diào)速裝置

必須要對(duì)交流電機(jī)調(diào)速變電技術(shù)進(jìn)行積極地推廣和應(yīng)用，其主要功能就是對(duì)電動(dòng)機(jī)起到節(jié)能的效果，通過(guò)變頻調(diào)速裝置的使用，并且結(jié)合負(fù)載的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，最終才能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)與負(fù)載變化之間的適應(yīng)，不僅能夠提高電動(dòng)機(jī)的效率，還能夠起到節(jié)能的目的。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著人們生活水平質(zhì)量的日益提高，我國(guó)城市現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快，人們對(duì)于電氣自動(dòng)化工程的要求越來(lái)越高，并且對(duì)我國(guó)的能源帶來(lái)了巨大的損耗，為了能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，必須要對(duì)電氣自動(dòng)化工程進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張崇蘭.節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，29（3）：211-211.

[2]黃軒.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)[J].科技傳播，2012（1）：107，101.