淺析電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計

摘 ?要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，綜合國力不斷提升，人們的生活水平也逐漸變得越來越高，但是，付出的代價就是對能源的過度挖掘。過度的浪費能源使大自然的平衡被打破，我們也陷入了能源危機(jī)中。作為耗費能源較高的領(lǐng)域，電氣工程開發(fā)也必須針對自動化進(jìn)行深入的研究，做出有效的節(jié)能設(shè)計，為緩解能源危機(jī)提供助力。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動化;節(jié)能設(shè)計

1電氣自動化的基本概述

1.1電氣自動化概念

電氣自動化概念是社會技術(shù)水平發(fā)展的動態(tài)過程，以往人們對其的理解更偏向用機(jī)械替代人工，但實際確實利用自動化技術(shù)替代人工。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的發(fā)展和進(jìn)步，電子技術(shù)與信息不斷地運用到人們的生活與工作中。人們的生活更為便利，工作效率也得到提升，進(jìn)而人們對自動化的理解逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械替代勞動力，自動化也會輔助模擬人們的腦力思維。

1.2電氣自動化的節(jié)能設(shè)計原則

（1）安全性原則。在進(jìn)行電氣自動化節(jié)能設(shè)計工作過程中，不能只考慮節(jié)能因素，還需要最大限度體現(xiàn)出電氣自動化的安全性，這樣才能保證電氣設(shè)備能夠順利地進(jìn)行運轉(zhuǎn)，只有保證安全性才能為整個生產(chǎn)有效工作提供保證。

（2）先進(jìn)性原則。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)備。在進(jìn)行電氣自動化節(jié)能設(shè)計工作過程中，應(yīng)用這些先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備能夠提高整個設(shè)計工作的先進(jìn)性，最終提高電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能效果。

（3）合理性原則。電氣自動化節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用過程中，一定要在滿足使用要求和安全的情況下盡可能提高整個電能的質(zhì)量。同時在電氣自動化節(jié)能技術(shù)使用的過程中要注意根據(jù)實際情況合理的調(diào)整負(fù)荷，這樣就能達(dá)到提高負(fù)荷率和節(jié)約電能的雙重目的。

2電氣工程節(jié)能措施現(xiàn)狀

2.1自動化功能缺乏

電氣工程自動化技術(shù)是我國工業(yè)發(fā)展中最為重要的技術(shù)之一，一方面能提高我國工業(yè)的生產(chǎn)效率，另一方面也能提高工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但我國工業(yè)電氣工程自動化技術(shù)起步較晚，相比發(fā)達(dá)國家，我國的自動化功能相對落后。由于我國電氣工程自動化設(shè)備只能完成有限的任務(wù)，若要完成全部的工業(yè)生產(chǎn)，需要幾臺電氣化設(shè)備同時工作，但多臺設(shè)備同時運行達(dá)不到信息交流的實時性與完整性。電氣化設(shè)備之間不能良好合作，影響其運行效率以及功能的發(fā)揮，進(jìn)而降低了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

2.2能源消耗大

在研究電氣工程自動化的同時，節(jié)能設(shè)計的研究有所缺失，因此，實際的應(yīng)用過程中，會消耗更多的能源。但大多數(shù)企業(yè)將目光放在經(jīng)濟(jì)效益上，對能源的損耗并不重視，所以導(dǎo)致對環(huán)境的污染和破壞，對能源的過度損耗，無法完成可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，甚至?xí)M(jìn)一步影響國家的戰(zhàn)略部署和規(guī)劃。

2.3自動化落后

在當(dāng)前階段，我國還沒有統(tǒng)一電氣工程自動化的標(biāo)準(zhǔn)，所以很多企業(yè)在采購電氣工程自動化設(shè)備的過程中，采購的方向不一，在電氣工程自動化設(shè)計環(huán)節(jié)使用的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。導(dǎo)致電氣工程自動化設(shè)備的運行效率低下，缺少有效的配合，電氣自動化的建設(shè)也受到了限制。

2.4網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)受限

在傳統(tǒng)的電氣工程行業(yè)中，與互聯(lián)網(wǎng)的融合是十分有限的，因此，在結(jié)構(gòu)上一致性不強。但在電氣工程自動化的環(huán)節(jié)中，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合越發(fā)緊密，但也由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的原因，導(dǎo)致電氣工程自動化的發(fā)展受到了限制。此外，在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的同時，也發(fā)現(xiàn)了不同主體不匹配的情況，無法迅速實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，實際發(fā)揮出來的效果也很有限。在此基礎(chǔ)上，要想發(fā)揮出電氣工程自動化的節(jié)能價值，就必須緊密結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，合理應(yīng)用新技術(shù)和材料，開展有效的創(chuàng)新，使電氣工程自動化的設(shè)計重點放在節(jié)能上，相關(guān)人員也需要不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，來適應(yīng)當(dāng)前的實際需求。

3電氣工程自動化的節(jié)能設(shè)計

3.1減少電路傳輸?shù)膿p耗

節(jié)能技術(shù)能夠降低電能傳輸過程中一些不必要的消耗，在進(jìn)行傳送電能的過程中可以通過以下方法來減少電能的損耗。（1）在選擇材料的過程中盡可能選擇一些電阻率比較小的導(dǎo)線材料;（2）在連接的過程中盡量縮短導(dǎo)線的長度;（3）拉近負(fù)荷中心與變壓設(shè)備之間的距離;（4）在選擇電路導(dǎo)線的過程中盡量選擇橫截面積比較大的電路導(dǎo)線。

3.2合理調(diào)整運行電壓

在電氣工程自動化設(shè)備運行的過程中，實際電壓直接影響設(shè)備的電量使用，若實際運行電壓高于設(shè)備規(guī)定的運行電壓數(shù)值，電氣工程自動化設(shè)備就會消耗過多的電能，進(jìn)而導(dǎo)致能源的過度消耗和浪費。對此，技術(shù)人員要根據(jù)實際情況和需要對運行電壓進(jìn)行合理地調(diào)整，確保電壓能夠滿足電氣設(shè)備運行的需要，也避免其在運行過程中產(chǎn)生不必要的消耗。

3.3提高電力系統(tǒng)的功率

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前配電所應(yīng)用的設(shè)備中，很多在運行的過程中都會出現(xiàn)比較大的無功功率，這些無功功率的出現(xiàn)會直接影響到能源的消耗。為了避免這種情況發(fā)生，可以通過一些方法來平衡無功功率，這樣既能達(dá)到節(jié)約資源的目的，又能給我國社會經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展提供一些幫助。需要注意的是在進(jìn)行無功功率補償?shù)倪^程中一定要參考以下幾個標(biāo)準(zhǔn)：（1）在補償?shù)倪^程中要弄清電容設(shè)備的容量;（2）要計算使用無功功率對無功補償起到的效果;（3）通過一系列的方法來準(zhǔn)確跟蹤整個電路的循環(huán)情況。

3.4無功補償

通過電能設(shè)施來補償無功功率。要想發(fā)揮出無功補償?shù)闹匾饔?，實現(xiàn)無功功率的平衡，就需要在電力工程系統(tǒng)中使用相應(yīng)的設(shè)備。在電壓一切穩(wěn)定的前提下，使原有的基礎(chǔ)功率得到保障。在設(shè)備投入應(yīng)用后，也能夠使電能質(zhì)量恢復(fù)到原始狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的效果。無功補償設(shè)施的應(yīng)用，需要保障電器的容量合乎相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實際的電壓，用相關(guān)的公式進(jìn)行計算，過濾諧波。在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)，也存在著一系列的問題。無功功率的補償和無功功率的倒送，需要結(jié)合實際的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，按比例分配補償電容。通過具體的方法與措施，實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，這樣企業(yè)才能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。

3.5合理選擇節(jié)能光源

選擇節(jié)能光源需要遵循以下幾個步驟：（1）科學(xué)設(shè)計照明方案，在設(shè)計方案的過程中盡可能達(dá)到綠色照明的目的，這樣既能達(dá)到照明的目的又能提高整個照明過程中的節(jié)能效果;（2）選擇好節(jié)能型鎮(zhèn)流器，在選擇鎮(zhèn)流器的過程中需要選擇能夠配置在金屬鹵化物上的器械，這樣才能減少能量的消耗，最終達(dá)到節(jié)約能源的目的;（3）科學(xué)合理的選擇節(jié)能光源，在選擇照明光源的過程中一定要嚴(yán)格按照國家規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行選擇，這樣才能達(dá)到照明節(jié)能的目的。

3.6優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備

電網(wǎng)設(shè)備是電氣工程自動化系統(tǒng)運行過程中極為重要的內(nèi)容，也是在電氣工程建設(shè)中投入資金、人力、物力最多的一個環(huán)節(jié)。在優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)備時，技術(shù)人員要根據(jù)實際情況，對電流強度、電流密度以及其他相關(guān)因素的配置進(jìn)行詳細(xì)地了解，確保優(yōu)化效果。此外，銅制電纜具備良好的穩(wěn)定性和安全性，是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的主要材料，技術(shù)人員要以銅質(zhì)電纜為主要材料進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)備的優(yōu)化。

結(jié)論

電氣自動化節(jié)能技術(shù)對我國電氣自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說非常重要，電氣自動化節(jié)能技術(shù)的發(fā)展能夠讓我國的節(jié)能經(jīng)濟(jì)上升到一個新的高度。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在越來越多的人開始重視能源節(jié)約的重要性，在以后的發(fā)展過程中，我們也需要對這一內(nèi)容有針對性的進(jìn)行研究，只有這樣才能更好地發(fā)揮出電氣自動化節(jié)能技術(shù)的作用，最終提高我國節(jié)能技術(shù)的質(zhì)量。

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作者簡介

李普，女，河北省石家莊市人，研究方向：電氣工程及其自動化

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