電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計探究

周春濤

摘 要：電氣自動化節(jié)能技術(shù)為我國的科學技術(shù)快速發(fā)展提供了良好的需求保障，并在電氣自動化節(jié)能技術(shù)設(shè)計方面取得了一些比較好的成績。由于我國資源使用不合理而使環(huán)境和資源受到極大的破壞，所以在節(jié)約能源方面就對電氣自動化節(jié)能技術(shù)有了更高的要求，那就是節(jié)約能源和保護好環(huán)境。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；節(jié)能技術(shù)；應用

1 電氣工程自動化的概述及特征

電氣工程自動化是高新技術(shù)企業(yè)，是現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。它廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域。因此，它在我國的經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用。自動化電子應用工程包括電力網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、信息和技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域、技術(shù)和電子機械工程技術(shù)、最重要和電氣工程技術(shù)職能，還在其整個歷史過程中，一項全面和綜合的辦法自動化工程技術(shù)越來越先進操作、控制和監(jiān)督人員不足，操作系統(tǒng)的自主性。電子工程自動化是現(xiàn)代社會的一項高新技術(shù)，它的發(fā)展反映了一個國家的技術(shù)水平和科學技術(shù)實力，從而影響了國家整體實力的提高。電氣自動化的主要特點是：電能的組合是硬件和軟件的結(jié)合。若干先進技術(shù)的高度融合，擴大了電氣工程自動化的應用范圍，同時提高了其應用價值；通過將更大的技術(shù)應用于現(xiàn)代經(jīng)濟的工業(yè)生產(chǎn)力，可以提高生產(chǎn)效率。

2 電氣自動化及其節(jié)能設(shè)計的意義

2.1 提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效率

為了提升電氣自動化系統(tǒng)的工作效率，降低整個系統(tǒng)的能耗，創(chuàng)新和改善節(jié)能技術(shù)。一方面主要是節(jié)能技術(shù)改革，實現(xiàn)合理用電和合理分配電力資源來提高電力系統(tǒng)的運行能力，這樣就能完全符合家庭用電的標準；另一方面，提高電氣自動化系統(tǒng)運行的效率以及通過手動等方式來提高電氣設(shè)備的功率，主要操作方式是通過人工操作來平衡個人和單位的用電需求，從而提高電氣自動化系統(tǒng)的運行效率。這就需要使用科學合理的辦法來提高電氣自動化的節(jié)能水平。從而實現(xiàn)不用傳輸就能滿足用電需求。

2.2 綠色環(huán)保的科學技術(shù)發(fā)展需求

綠色環(huán)保與節(jié)能是當前社會發(fā)展的主要課題，同時也推動了電氣工程領(lǐng)域節(jié)能減排工作的進一步發(fā)展，而節(jié)能減排也是電氣自動化設(shè)計未來發(fā)展的主要趨勢。由于電氣自動化工程與人類生活密切相關(guān)，在科學技術(shù)發(fā)展推動下，電氣自動化在社會各領(lǐng)域的推廣應用越來越廣泛，電氣自動化節(jié)能設(shè)計也成為我國高新技術(shù)領(lǐng)域研究的重要一部分，其在社會發(fā)展中的地位和影響也日益突出。結(jié)合電氣自動化發(fā)展及其節(jié)能設(shè)計的實際情況，首先，電氣自動化節(jié)能設(shè)計能夠最大程度降低我國能源消耗，從而在一定程度上緩解我國當前的能源短缺問題；其次，電氣自動化的節(jié)能設(shè)計還利于促進人們生活質(zhì)量的提升，創(chuàng)造更加和諧、健康的生活空間，從而促進社會經(jīng)濟的健康與可持續(xù)發(fā)展，具有十分積極的作用和意義。

3 電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計

3.1 變壓器的節(jié)能設(shè)計技術(shù)

變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備，其主要負責電壓、電流以及功率的轉(zhuǎn)換工作。變壓器的運行需要消耗掉大量的能源，即使是處于空載運行狀態(tài)，也會造成大量的能耗。因此，做好變壓器的節(jié)能設(shè)計，對于電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計具有重要意義。通常情況下，變壓器的節(jié)能設(shè)計主要為以下幾點：（1）選擇合理的變壓器型材。對于變壓器的制備材料應當進行合理的優(yōu)化組合，從而有利于實現(xiàn)真正的節(jié)能。若是銅片、硅鋼片以及絕緣材料的設(shè)計不合理，則容易導致不必要的能耗的出現(xiàn)。因此，在確保變壓器工作的情況下，應當選擇最為合理的制備材料以及運行介質(zhì)，在減少電氣自動化的工程成本的同時，實現(xiàn)變壓器節(jié)能。（2）在廠房或者是大型的寫字樓中，變壓器作為電力系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵部分，其應被放置在電力消耗的中間地域，與其他的輔助設(shè)備位于同一地方，從而有助于管理，并能夠減少電纜的長度，從而節(jié)約成本以及資源，同時提高供電功率以及質(zhì)量。（3）對變壓器的容量以及使用的臺數(shù)進行合理選擇。在對變壓器的額定容量進行確定時，應當按照實際所需的電量來確定。在進行變壓器的選擇時，應留出約20%的冗余空間，過多過少都是不可取的。而對于變壓器臺數(shù)的選擇，則應該綜合考慮擴容以及可能出現(xiàn)的過度耗損情況，若是使用了過多的變壓器的臺數(shù)，則會造成資源的浪費。若是變壓器的使用臺數(shù)在2臺或是2臺以上，則應采取并聯(lián)的措施，其不僅能夠提高其安全可靠性能，還能夠增加電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，從而真正實現(xiàn)的節(jié)能設(shè)計。

3.2 無功補償設(shè)備的設(shè)計

無功補償是在電氣自動化系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的無功功率，會加大變壓器的輸電消耗，使電能的質(zhì)量降低。所以在節(jié)能設(shè)計中，無功補償設(shè)備的設(shè)計也是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，能在提高輸電效率的同時降低輸電損耗，而無功設(shè)備設(shè)計的主要原則就是合理選擇無功補償方式，具體可以通過對電網(wǎng)運行情況，具體的參數(shù)，最佳的補償效果進行具體合理有效地選擇，以此達到電氣工程自動化系統(tǒng)的最佳運行效率。

3.3 降低電能傳輸過程中的能源消耗

電能傳輸過程中由于電阻內(nèi)部阻礙作用會產(chǎn)生一定的功率損耗，造成很多的電能損耗，但是由于線路傳輸之間具有一定的傳輸距離，因此傳輸損耗是難以避免的，但是我們可以采取必要的措施將能耗控制在合理的范圍之內(nèi)，由于電阻和線路長度之間成正比關(guān)系，與導線的橫截面積成反比關(guān)系，因此我們可以降低線路傳輸距離實現(xiàn)降低損耗的目的，對于傳輸線路進行合理設(shè)計，避免出現(xiàn)線路回頭設(shè)計和彎路設(shè)計現(xiàn)象，在達到基本傳輸目標基礎(chǔ)上進一步縮短傳輸距離。

3.4 采用合理的電力電纜

在電氣工程自動化系統(tǒng)中電力電纜也是重要的組成部分，電力電纜必須要結(jié)合系統(tǒng)的實際情況合理的選擇，保證輸電導線的正常運行。目前，電力電纜材料以銅質(zhì)和鋁質(zhì)較多，銅材料貴，節(jié)能好，經(jīng)濟性高；鋁材料便宜，但是其節(jié)能效果比較差，所以電力電纜的選擇要因?qū)嶋H情況而定，從多個角度進行對比考慮，銅質(zhì)電纜是目前達到節(jié)能和安全方面最佳的電力電纜。

3.5 選擇有源濾波器

在實際的操作中常常會發(fā)生誤動作，所以要消除諧波來避免或減少電氣設(shè)備的誤操作，而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設(shè)備，其帶來的諧波也隨之增加，但是產(chǎn)生的諧波與基波在電網(wǎng)阻抗上會重疊，從而使電壓形成畸形，由此導致電氣設(shè)備誤動作的產(chǎn)生。

4 結(jié)束語

總之，目前節(jié)能設(shè)計的基本理論發(fā)展和應用仍舊處于一個初級理論研究階段，在電氣工程自動化中的應用還不是很成熟，但是節(jié)能設(shè)計必將是電氣工程自動化設(shè)計的重要發(fā)展方向之一。積極借助科學技術(shù)發(fā)展而來的電氣工程自動化技術(shù)更應該緊緊把握住社會發(fā)展的方向，積極地將節(jié)能減排和保護環(huán)境等理念深入融合到電氣工程設(shè)計中，在提高企業(yè)自身競爭優(yōu)勢和經(jīng)濟效益的同時，還應該努力為社會創(chuàng)造更多效益。目前電氣工程自動化的節(jié)能設(shè)計過程中，還存在著很多的技術(shù)性問題需要大家在實踐中進行優(yōu)化和解決，通過節(jié)能設(shè)計思想的引入也會使得電氣自動化控制技術(shù)更好發(fā)展。

參考文獻

[1]孫心怡.電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2018（09）.

[2]徐金明，崔玉彬.電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2018（16）.

[3]劉明星，郝世豪.電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計的應用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2018（14）.