电气自动化工程中节能设计技术的应用研究

安楠 杨轶凡

摘要：为了提高电气自动化工程的质量生产，提高生产水平和资源利用效率，避免不必要的浪费资源，本文首先总结了电气自动化和节能设计，然后讨论了应用电气自动化工程节能设计的优势，最后提出了节能设计电气自动化工程的应用路径。

关键词：电气自动化;节能技术;应用研究

能源短缺是一个世界性的问题。工业生产需要能源，但能源总量是有限的，尤其是不可再生资源，往往需要几万年甚至上亿年的积累才能形成。如果不加控制和盲目使用，将导致全球能源短缺的问题[1]。节能技术的发展是一个节约能源消耗的机会，我们必须高度重视节能设计和电气自动化领域探索，节能为主要出发点和立足点，改善产品质量，提高生产水平和资源利用效率，避免不必要的浪费资源，加速我国电气自动化的发展。

一、电气自动化和节能设计概述

电气自动化是电气信息化发展中的一门分支学科。将电气自动化的相关理论应用到工业生产中，可以显著提高工业生产的效率，为人们的日常生活提供更多的便利。在工业生产中应用电气自动化和节能技术，可以有效降低工业企业的运行成本，改善工作环境和工作条件，提高生产效率和产品质量，减少劳动时数，提高社会整体生产率。随着“五位一体”思想的提出，节能技术应运而生，环境保护逐渐受到全社会的广泛重视[2]。随着世界能源短缺问题的日益严重，为了在各方面实现绿色节能，我国必须要动员高新技术，通过合理的技术改进来降低能源消耗。在电气自动化生产领域，一方面要保证生产工艺和设备系统的正常运行，消除谐波因素的影响。另一方面，在生产过程中必须把节能要素放在首位，采用各类节能技术，提高电气自动化系统运行质量和节能效果。

二、节能设计在电气自动化工程中的应用优势

2.1优化配电系统设施

在电气自动化系统的工作过程中，需要有设备的功率来支持设备的正常运行。因此，在电气自动化生产中应用节能技术，必须对供配电系统的设计进行优化，确保在正常情况下能稳步开展。在电力供应和分配系统的设计过程中，工作人员必须考虑到最大负载能力设备，提高设备的可靠性，保证电力生产的设备可以安全稳定运行，搞好设备的安全设计，为节能提供了可靠的保障生产，满足电力供应和配电系统中的需求。目前，我国社会城市化建设速度越来越快，这就意味着工业生产中用电量的增加，我们必须合理配置能源，从而有效地利用有限的能源创造巨大的经济效益，为社会进步奠定基础。

2.2改进节能设备

在社会主义发展的新阶段，各种高新技术不断涌现。在使用电气自动化节能技术的过程中，要加快新设备的开发，应用新技术，利用先进的节能生产设备。在电气自动化工程节能过程中，科技人员要不断地去创新，使用节能的方式在生产过程中各种条件和外部因素的综合分析和研究，关注未来发展节能技术，以充分利用的潜在节能技术的优化和高新技术的优势，对电气自动化设备生产过程中的前期和后期的进一步创新和优化，使我国电气自动化项目能够实现不断的完善。

三、节能设计在电气自动化工程中的应用办法

3.1电气自动化供配电节能

自动配电系统的节能主要包括变压器节能和线路输电的功率损耗两部分。第一是变压器节能。变压器是电气自动化设备运行的核心，在供电系统的正常运行中起着重要的作用，但在实际运行过程中，由于变压器的频繁使用，电力负荷较大，往往会出现内部设备和零部件的损坏。同时，如果变压器设备不节能，由于自身负荷损失较大，会使大量的电力资源在使用中被浪费掉。因此，为了使变压器系统实现节能，有必要减少因变压器负荷过大而造成的功率损失。如变压器空载损耗大，必须及时更换部門损坏的线路和部件[3]。此时可采用铁损小的变压器设备，有效缓解变压器的功率损耗。如果变压器较老耗电量较多，则可选择节能变压器，以减少功率损耗。第二是沿线路传输的电力损失。在电气工程自动化生产中，如果线路传输距离较短，电阻就会相应较小，在传输过程中不会有太多的能量损耗，此时电能的正常损耗不用去考虑。然而，在一些特殊的场合，如石油生产工厂，采矿厂等工作环境特殊，电力设备必须驻扎在工地很长一段时间，这很容易导致电力设备和电源之间的距离很远，电力输电线路很长，长距离的输电将导致在运输中能量被损失。在这种情况下，有必要采用节能技术来减少输电线路的电力浪费。根据物理学原理，当电流恒定时，电阻与传输线路的长度成正比。因此，工作人员可以采用节能技术，减少传输线路的功率损耗。例如，在进行远距离传输时，可适当提高电压值，以减小电流流量，从而达到降低电阻的效果。同时，输电管道的面积与电阻值成反比，所以工人可以通过增加截面积来减小电阻。

3.2提升系统的电率

提高系统功率与电气自动化系统节能之间不存在冲突。具体来说，首先可以采取合理的措施提高电动自动操作系统的电力，提高用户的负荷率，保证生产的正常运行。在保证安全的前提下，工作人员可以使用少量电机提高电气设备的承载能力和运行效率，达到节能环保的目的。其次，功率因数也可以通过电机变频控制的办法来提高功率因数。如果电动机运转时负载量不大，那就可以达到节能的效果。最后，采用人工补偿的方法提高系统的功率，安装一定的设备补偿装置，达到局部平衡补偿的效果，避免系统进行无用的功率传输，达到准确节能。

3.3使用节能的照明系统

许多电力损耗是由不适当的电气照明系统造成的。如果忽视电气照明系统的节能设计，可能会影响电能的整体供给。电动照明系统的节能可以从以下几个方面来实现。一是加强技术改造，采用先进的节能照明技术。工作人员要做好照明系统的研发工作，以研究出有效节能的照明设备。如果企业自身研发能力有限，也可以邀请专家对照明系统进行改进，对照明设备进行优化，减少因照明造成的功率损耗[4]。第二，使用自然采光。自然光照明是一种有效的节能方法。如果我们能充分收集太阳光设计照明设备，我们就能充分提高电气自动化节能技术运行的质量。当白天天气晴朗时，工作人员可以在没有照明系统的情况下尽量使用自然光。当然，在电气自动化生产行业的不同分支，也可以根据生产环节和生产设备的实际情况，围绕节能环保的目的，来采取一定的措施加强自然光的利用，减少照明带来的能量损耗。

总结：节能设计的应用在电气自动化工程可以从电气自动化的电力供应和分配系统，节能照明系统和其他方面入手，采取合理的方式扩大节能技术的应用范围，以有效地达到我国电气自动化生产领域的节能。

参考文献：

[1]徐健，潘小红. 节能设计在电气自动化工程中的应用研究[C]. 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集（智慧工程一）.中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会：中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会，2020：568-579.

[2]李永男，高任，金松林.电气自动化工程中的节能设计技术探究[J].工程技术研究，2019，4（20）：110-111.

[3]吴尚坤.电气自动化工程中的节能设计技术[J].电子技术与软件工程，2017（20）：121.

[4]李媛，杨怀江，杨士奇.电气自动化工程中的节能设计技术[J].城市建设理论研究（电子版），2017（09）：26-27.

姓名：安楠（1998.01--17）;性别：男，籍贯：陕西宝鸡，民族：汉族，学历：本科，西安明德理工学院;现有职称：学生;研究方向：电气工程及其自动化;