基于电气自动化节能设计技术分析

刘强

摘   要：电气自动化是电气信息领域的新兴概念，已经成为高新技术产业的重要组成部分，与工业的生产效益及人们的日常生活都密切相关，在经济发展中发挥着重要作用。而节能设计在电气自动化设计中也越来越多地被人们所关注，人们意识到不能只关注经济效益，也要关注社会效益，开始关注电气自动化过程中是否存在能源的损耗与浪费现象以及对我们赖以生存的环境是否有影响。可以说电气自动化的节能设计，是经济发展的需要，也是可持续发展的需要。文章从电气自动化节能技术的重要性出发，给出了节能技术设计过程中需要秉承的原则，并对电气自动化节能设计过程中需要关注的几个方面作出了具体分析，以此阐述如何进行节能设计。

关键词：电气自动化;节能设计技术;技术分析

电气自动化是一种新形式的技术，紧密联系着工业生产以及人民的日常生活，在提高生产效率上起着非常重要的作用。近些年来，随着污染的加重以及人们环保意识的增强，环保节能更是为人们所重视。各个领域都在节能减排，可以说节能是经济建设中必然的发展趋势。

1    电气自动化技术及重要性概述

电气自动化技术是一门综合性比较强的技术，通过计算机技术与电子电力技术、机械自动化技术相结合来实现系统正常运行，具有技术联系紧密、适用范围广泛的特点。在各类技术飞速更新的社会形势下，电气自动化技术给人们的生产生活提供了极大的便利。在工业流程中，电气自动化协调环节间的流通并提供生产动力，技术实用性很强。

从技术层面来说，电网数量逐年增加，工业及居民用电需求也在逐年增加。因此，在运行过程中应用电气自动化节能设计技术成为必然的选择。从人们的需求角度来说，无论是工业生产，还是日常生活，都离不开电气自动化技术。开展节能设计能有效利用电能，避免浪费。与此同时，对于企业来说也可以提升电气设备的稳健性，在减少能源损耗的同时提升工作效率。因此，研究电气自动化节能技术，不但是可持续发展的需求，也是促进生产发展的良好举措[1]。

2    电气自动化节能技术设计原则

2.1  优化设计，提高系统的适用性

配电设计用于为用电设备提供动力，是电力系统中最重要的部分。因此，优秀的配电设计就显得至关重要。在为用电设备提供充足、可靠负荷的同时，还需要满足不同种类电气设备的不同控制方式，如此才能提高适用性，确保整个系统稳定、安全、高效地运行。

2.2  确保绝缘，提升系统的安全性

应用节能技术，必须以安全运行为基准，不能只关注节能而忽略安全生产。对于电气工程来说，想要保证安全性，首先必须绝缘。既要使用良好绝缘效果的导线，又要保证在走线时，导线与导线之间留有安全的绝缘距离，同时还要注意防雷、地接等问题。

2.3  注重环保，降低对环境的影响

在电气系统的设计过程中，设计者不能只关注生产效益而忽略对自然环境的影响。保护环境是各行各业的基础准则，在设计的时候，要权衡节能技术带来的好处和对环境的影响程度，找到其中的平衡点，尽量降低对环境的影响[2-3]。

3    基于电气自动化节能技术的分析

3.1  变压器的节能设计

在电气自动化过程中，变压器是非常重要的设备，它承载着电压、电流以及功率转换的功用。但起到重要作用的同时，也最為损耗能源，空载运行是很大的损耗，是变压器自身运行导致的。因此，对于变压器的节能设计成为应用电气自动化节能技术中的重要环节。

3.1.1  优化制备材料组合

一般情况下，变压器的必备材料包括铜片、硅钢片以及绝缘材料，如果这些材料的配比或设计不合理，会导致非常大的能源损耗。因此，优化制作材料的组合对于是否节能是关键的影响因素，既要保证变压器可以正常运行，又要保证材料的选择与配比科学、合理，在最大限度上实现节能减排的目标。

3.1.2  科学选择材料

在配电柜及线路中，如果选用铜质材料，配合以良好的换位导线措施，使用相对来说比较薄的硅钢片，就可以大幅降低空载运行时变压器的能源损耗，从而达到节能目的。

3.1.3  使用节能变压器

从长远的发展需求来讲，节能变压器的使用效果非常可观，它在具备普通变压器的特点之外，还具备节能特性。需要注意的一点是，运行时间要有所控制，避免长期运行，加速老化，导致使用时间变短，这也是一种能源消耗。

3.1.4  选择正确安放位置

变压器的安放位置也有讲究，在工厂或者大型建筑里，应该放在电力消耗的中心点，与其他负荷大的设备放在一起，如此一来，不但可以节省电缆、缩减成本，也方便管理，有助于实现利益最大化。

3.1.5  合理配备容量与数量

如果容量过小会导致变压器长期满载或超载，缩短使用寿命，但是如果容量过大又会造成长期轻载状态，使设备的利用率降低，对电力资源也是非常大的浪费，因此，需合理配备变压器的容量与数量。

3.2  减少传输过程中的损耗

发电厂大多处于偏僻地带，电力依靠高压线进行传输，在传输过程中，电缆的长度、横截面、材质等都是影响电功损耗的因素。因此，在节能设计中，电缆选择也是非常关键的，如选择阻值低的材料，或者在考虑路径设计时，尽量选择直线以减少电缆长度、短传输距离等，根据实际需要，科学计算，减少传输过程中的损耗。

3.3  使用有源滤波器

为了防止对电网连结电气设备的误操作，必须将谐波消除。谐波不但影响设备性能，而且损害设备质量，可以说是电气设备运行过程中的巨大破坏因素。消除谐波最有效的手段是使用滤波器，有源滤波器的动态性能非常好，并且反应灵敏、能扩大功率范围，对谐波过滤极为有效，有助于提升电气设备的运行效率，减少非必要的能源损耗。

3.4  合理配置无功补偿设备

在电气自动化系统中，无功功率占很大比例，增大了设备消耗，降低了电网电压，影响电能质量。为了实现无功补偿技术，必须配备相应的无功功率装置，包括同步调电机、静止无功补偿设备、精致电容器等，以此缩减传输过程的电脑消耗、提高发电质量。

3.5  其他技术

电气自动化系统的节能设计，除了变压器节能设计、减少传输过程损耗、使用有源滤波器消除谐波、合理配置无功补偿设备之外，还可以利用高效光源等技术达到节能效果。随着电气自动化节能技术的不断发展，相信未来会有更完善的节能技术促进电子自动化的发展[4-5]。

4    结语

综上所述，随着社会发展以及科学技术的进步，电气自动化技术在电力系统中已得到广泛应用，也取得了较好的成效。在经济效益得到提升的同时，人们对于节能技术的关注也与日俱增。通过各种材质选择、科学计算传输路径、合理配备容量数量、合理配备无功补偿设备、有效利用有源滤波器消除谐波等举措达到节能目的，提升性能的同时减少对环境的影响，这才是可持续发展的道路，是促进电气自动化控制发展的长久之计。

[参考文献]

[1]李红伟.关于电气自动化工程中的节能设计技术分析[J].信息系统工程，2019（5）：76.

[2]雷镇燊.关于电气自动化的节能设计技术分析[J].中小企业管理与科技，2015（6）：206.

[3]廖小洋.电气自动化工程中的节能设计技术分析[J].科技创新与应用，2016（28）：127.

[4]张佳佳.电气自动化工程中的节能设计技术分析[J].中国标准化，2017（4）：151.

[5]黄亚健.电气自动化的节能设计技术分析[J].湖北农机化，2019（2）：81.