電氣自動化工程中的節能設計

孫文斌

摘 要 電氣自動化技術廣泛應用于人們的生產生活中，隨著信息技術的發展，電氣自動化技術取得了較好的發展，其在各行各業的應用也更加有效和廣泛。節能減排的理念近年來在電氣自動化工程中得到了廣泛的應用，促使電氣自動化設計越來越重視節能設計，這對促進電氣自動化工程高效發展起到了十分重要的作用。就現階段電氣自動化工程中的節能設計來說，無論是設計理論知識還是實踐經驗均取得了很好的成效，在進一步落實環境保護和促進經濟發展中的作用日益凸顯?；诖?，本文認為進一步明確和掌握電氣自動化工程中的節能設計技術應用要點與策略尤為關鍵，必須給予充分的重視。

關鍵詞 電氣自動化 節能設計技術 節能設計原則 變壓器 源濾波器

中圖分類號：TU18 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）06-0019-03

進入新世紀以來，我國經濟發展進入了一個新的階段，這更依賴于能源行業的大力支持。然而，傳統能源的枯竭引起了全人類對可持續性和環境友好性的持續關注。在這樣的大背景下，我國的能源工業持續發展，特別是在電氣自動化行業中，節能技術和環境保護取得了良好的成績，對于促進節能減排具有重要的指導意義。

1 電氣自動化工程中節能設計原則

1.1 安全性原則

從配電設備的角度來看，電氣自動化系統要想一直保持高效率和穩定性，就必須做好配電設計，尤其是配電設備的設計。[1]具體來說，在配電設備的設計過程中應嚴格遵循安全原則，充分考慮電氣設備的負荷容量，并以此為基礎來落實好線路和其他設計工作，最大限度確保供電系統運行的安全性與穩定性。另外，在配電設計時要做好一些細節方面的工作，比如需要做到防靜電設計與防雷設計這兩項工作。

1.2 高效性原則

從電氣設備的角度來看，如何有效提高設備的運行效率和質量是必須考慮的問題。對于電氣自動化系統的設備來說，有許多設備在運行狀態下功率不在最高值，一些設備運行狀態下的功率還會遠低于額定功率，這直接影響了設備運行效率與質量 。為此，在實際開展電氣自動化工程節能設計時，要充分做好有關于電氣設備方面的設計工作，將提升設備運行效率作為設計的重要原則來把控，同時確?？梢杂行p少電氣設備運行過程中的能耗。

1.3 節能性原則

相關企業在開展電氣自動化工程時，不僅要關注自身利益，更要科學認識節能問題。在電氣自動化工程的實際應用過程中，應更加注重節能。能源和環境保護是電氣自動化時代提出的一個新思想，在電氣自動化的實際應用過程中應更加注重節能減排。[2]所謂的節能，不僅要求在電氣自動化項目中減少自身的能耗，而且還要求在項目實施中減少對周圍環境的污染。

2 電氣自動化工程中節能設計技術的應用策略分析

2.1 降低傳遞過程中的損耗

電有阻力。正是因為阻力的存在，在動力傳遞的過程中有一定的損耗。通過相關研究學者的分析，結合有線傳輸的類型和概況，可以清楚地看到這一點，在實施工程的各個階段都不同程度地損耗了一些資源。從物流學上來講，電流中電阻由導線長度、電導和橫截面積的大小共同決定。如果想要實現節能控制，就需要從這些方面入手，對于材質的選擇要尤為重視，通過不斷地篩選和判別，最后選擇出電阻能力較小的材質運用到實際的應用過程中。這樣一來，就可以在一定程度上降低電力傳遞過程中出現的各種類型的損耗。除此之外，在進行后續的設計和養護過程中，需要不斷地對電力系統中的電管理工作進行控制，可以有效地結合負載中心及電力系統等，爭取做到損耗程度最低化。在當前開展電氣工程以及自動化應用的過程中，需要考慮到其本身所消耗的能源。[3]這一項工程雖然能夠為工業發展帶來積極影響，但是能源的消耗也相對較大。作為相關的單位以及企業需要高度注重這一點，降低能源的消耗，提高節能管理的整體質量。需要將重點放在如何提升節能效果上。技術人員需要根據電氣工程及其自動化在設計過程中的設計需求，充分地結合能源的使用狀況，以此作為基礎開展節能設計，不斷降低能源的消耗，同時也能夠保障電氣工程以及自動化的運行效率，使運行質量得到提升與改善。

2.2 完善管理機制，合理選擇變壓器

隨著時代的不斷發展，在當前企業進行管理的過程中，想要提高電氣工程以及自動化管理工作應不斷提高其管理水平，要求領導人員高度重視管理工作的重要性，建立科學合理的監督管理體系，確保電氣工程以及自動化系統始終處于一種正常的運行狀態中。不僅如此，還需要建立一支高水平、高素質并且具有高管理能力的隊伍。其目的是為了提高管理過程中所有的管理人員的專業水平，明確管理的目標以及目的，定期做好對隊伍的教育培訓工作，完善管理人員的知識結構，促使其能夠掌握更加先進、有趣并且質量高效的管理理念以及管理技術，將管理責任與管理任務落實到每一個人身上，提高工作人員的責任心以及工作積極性，滿足電氣工程以及其自動化發展的實際需求。

在設計電氣自動化系統時，變壓器應該放在中心位置，這里的節能設計可以有效降低電氣自動化的能耗。設計原理是變壓器能有效防止電氣系統中電流和電壓的轉換。

第一，在材料選擇上，工作人員應優先選擇節能環保的材料，比如：銅、絕緣材料等。

第二，應該較多地選擇銅作為變壓器的主材料，銅在變壓器中起著十分重要的作用。它能夠代替變壓器中的硅，可以有效地提升變壓器的運行效率，[4]還可以起到降低能耗的作用，進而起到節能效果。

第三，在商品市場中有多種材質和類型的變壓器，工作人員應該首先選擇具有節能效果的變壓器，定期對變壓器進行檢查，發現問題及時解決，并經常對變壓器進行更換，進而使變壓器一直保持在最好的狀態。

第四，在進行設計時，對變壓器的功率和數量進行科學合理的計算。在不同的項目中對于電量的要求不同，需要根據項目的具體需求選擇變壓器，在電力系統中放置的變壓器容量低會降低變壓器的使用時間，在電力系統中放置的變壓器容量高會造成資源浪費。因此，在選擇變壓器的過程中，設計人員必須根據電源系統的實際狀況和實際功率數據選擇合適的變壓器。另外，還要對變壓器的數量進行計算。變壓器的數量不應太多，否則會導致資源損失。5C607288-5B4C-445E-B615-43F76AAABE15

2.3 增強信息使用的安全性，優化節能設計方案

人們在使用網絡結構的過程中，對于網絡結構、網絡系統的安全性也提出了更高的要求。如果安全性不高，就會導致在實際使用時所出現的問題越來越多，甚至導致信息的泄露和盜用等等。為了解決這一問題，需要提高數據在傳輸過程中的安全性，要高度注重數據傳輸的安全問題，現階段數據傳輸過程中出現安全問題時，多數情況下是由于電氣自動化系統自身的軟硬件接口導致的。為此，想要保證這些電氣工程自動化的應用質量得到提升，需要對其軟硬件結構進行分析，科學合理地選擇最為恰當的安全裝置。在這一過程中需要嚴格地按照可靠、實用等原則，選擇最為安全的裝置，進一步地強化整個安全裝置的控制系統，并且保障控制系統的功能和模塊之間具有非常強的兼容性，提高其應用的質量以及效果，安全地完成信息傳輸工作。[5]除此之外，如果發現了在整個工程中存在系統薄弱的環節，需要及時地做好安全的防護以及監督管理工作，制定更為完善健全的監控方案，能夠及時地發現過程中存在哪些隱患問題，例如信息在傳輸時出現亂碼問題、信息被盜用等，及時地結合實際狀況進行解決，改變其中問題過多這一現象，增強該系統在使用時的效果，切實地滿足電氣工程自動化系統在使用中的安全需求。

在電氣工程節能設計過程中，涉及的方面比較廣泛，整個操作過程非常復雜，這就要求相關電氣設計人員具備足夠的設計經驗和專業能力，才能夠對電氣節能方面的相關內容進行十足的掌握，按照國家規定的規范和原則進行科學合理的設計。這使得電氣工程最終呈現出來的效果符合國家標準，而且在性能以及外觀上都得到一定程度上的保障。在我國以前的傳統設計中，主要是依靠人工來實現電氣工程的整體設計，所以在進行設計的過程中需要大量的成本，進行人力的投入，而且人工操作難免會產生誤差，不同設計人員之間也難以實現完美配合。所以，在設計過程中經常會出現問題，由此我國傳統電氣設計質量相對較低。但是，隨著信息化技術的不斷發展，在現階段，設計人員已經能夠成功地采用CAD技術對相關的設計進行科學的優化和統籌，在一定程度上能縮短設計周期，而且也能夠為設計質量提供保障。在進行設計的過程中，遺傳算法是較常用的，這種算法在先進性、實用性以及高效性上都有較為優異的表現。

2.4 構建網絡結構，合理選擇無功補償設備

在使用電氣工程自動化系統的過程中，網絡結構是不可忽略的一部分。網絡結構中的數據記錄占據著極為重要的地位，需要結合該企業本身的發展狀況構建獨特的網絡結構，確保電氣工程自動化的內容能夠通過網絡結構實時地進行傳遞，使得其信息傳遞的質量以及傳遞的效果都可以得到提升。利用網絡結構也能夠讓各部門對電氣工程進行有效的控制。在網絡結構的支撐之下，管理系統的存儲數據能夠有效地進行互換，使得電氣工程在其自動化系統運行的過程中效率得到提升，確保運行的安全性、可靠性以及穩定性。技術人員也可以有效地將電氣工程自動化技術進一步地結合，確保該工程的質量得到改善。利用網絡結構可以實現系統化的監督管理，能夠實時地對所有數據進行應用和分析，真正意義上實現了網絡的互聯、互通，增強網絡結構在使用時的使用效果。由于功率因數低會導致用戶用電成本增加，為了有效保證無功處于平衡狀態，需要根據實際情況選擇最合適的無功補償設備?？紤]到選擇無功補償設備時需要考慮的因素很多，為此在實際選擇時要嚴格遵循相關的原則，確保無功補償設備有充分的適用性。[6]總的來說，無功補償設備選擇時要遵循三方面的要點：

一是若使用電容器來實現補償目的，則要根據參數來確定電容器容量。

二是考慮到以往的補償電容器中的電容器分擔方式有一定的局限性。為此，在節能設計理念下，為實現最佳的補償效果，可以采用集調節平衡、定位準確及適應面廣泛的一體化切投方式。

三是在安裝無功補償設備時，最好是就地安裝，直接完成補償，這樣可以最大限度地減少線路上的無用功傳輸，對實現節能效果大有裨益。

2.5 增強技術，加大源濾波器的應用

目前想進一步地滿足我國工業領域的發展以及其他領域在使用電氣工程自動化中的要求，需要各企業結合自身的實際狀況，進一步地提高其自動化水平以及自動化的集成程度。在這一階段，技術人員要嚴格地按照相關標準建立并且完善電氣工程自動化體系。在整個電氣工程設計時，應充分地考慮到各企業的實際需求制定自動化程序，需要利用更多先進的技術來提高自動化的效果。除此之外，在設計電氣工程自動化系統中，要求工作人員樹立更為先進的技術理念，并且不斷將這些理念進行開發、升級，提高理念的應用效果，創新自動化系統以及自動化功能在使用時的效果。各企業在開展自動化的全過程中，需要不斷優化并且完善該系統，加強各部門之間的聯系，增強自動化系統在使用時的效果，讓電氣工程自動化水平得到提升，并且實現資源共享，以保障電氣自動化系統在運行時其效率得到改善。利用有源濾波器消除諧波存在不利的影響，諧波可能對電氣設備造成不同程度的損壞，這可能會增加電網負擔并導致容量降低;降低設備利用率。

3 結語

綜上所述，隨著節能、環保、可持續發展的發展理念受到社會的廣泛關注和認可。為了適應時代發展的需要，電氣自動化工程中的節能設計優化至關重要，在電氣自動化工程的應用中，必須進行科學的節能設計，以實現環境保護的社會經濟效益與生態效益的協調。在節能設計過程中，必須遵循科學的原則，采用科學的方法，提高節能工程的總體效果和質量，全面提高電氣自動化工程的應用效果。

參考文獻：

[1] 李媛，楊懷江，楊士奇.電氣自動化工程中的節能設計技術[J].城市建設理論研究（電子版），2017（09）：3503.

[2] 厲俊志.電氣自動化的節能設計技術研究[J].科技與創新，2017（03）：32.

[3] 李鵬飛.電氣自動化的節能設計技術研究[J].電子技術與軟件工程，2013（12）：100.

[4] 張鐳.淺析電氣自動化工程中的節能設計技術[J].科技創新導報，2017（04）：17-18.

[5] 歐陽啟祺.電氣自動化的節能設計技術的研究[J].中國戰略新興產業，2017（08）：17-19.

[6] 楊長慶.淺談從高中生視角談電氣自動化中節能技術的有效應用[J].科學技術創新，2018（33）：147-148.5C607288-5B4C-445E-B615-43F76AAABE15