淺析電氣工程自動化及其節(jié)能設計

史亮

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的高速發(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中。作為耗費能源較高的領域，電氣工程開發(fā)也必須針對自動化進行深入的研究，做出有效的節(jié)能設計，為緩解能源危機提供助力。

關鍵詞：電氣工程;自動化;節(jié)能設計

1電氣工程自動化的相關概念

電氣工程自動化發(fā)展水平是衡量一個國家科學技術水平發(fā)展程度的主要指標，也是科學技術領域高度關注的一項技術。電氣工程自動化具有很強適用性和兼容性，能夠和其他學科相互聯(lián)系、相互滲透，在各行各業(yè)都有良好的應用，其重要性不言而喻。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電氣工程內容越來越多、結構愈發(fā)復雜，逐步向著人性化的方向發(fā)展，為我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻?？刂评碚摵碗娏W(wǎng)理論是電氣工程及自動化專業(yè)的基礎，電力電子技術、計算機技術則為其主要技術手段，同時也包含了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)開發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領域。

2我國電氣工程自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國電氣工程自動化系統(tǒng)基本都采用光纖來傳輸相關數(shù)據(jù)，這就需要用到大量的光纜，電纜設備正在逐年減少，有效節(jié)約了電纜材料，同時也降低了能源和成本的需求，符合節(jié)能環(huán)保理念的要求。電氣工程自動化的應用可促使智能設備的性能和功能得到充分展現(xiàn)，并實現(xiàn)在線監(jiān)測和監(jiān)控，達到“無人值班或者少人值班”的現(xiàn)代化發(fā)展水平。雖然目前我國電氣工程自動化取得了傲人成績，但同時也存在一定的問題亟待解決，主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，電氣工程自動化系統(tǒng)在運行中集成性比較差，每個結構都處于獨立運行狀態(tài)，相互之間缺乏必要的聯(lián)系和融合，而且應用性能也比較單一，致使電氣工程自動化的總體功能相對較差。

第二，能耗大。能耗大是電氣工程自動化存在的主要問題，我國地大物博，雖然目前電能已經(jīng)能夠滿足人們生活和生產的需求，但仍然比較匱乏，尤其是在用電高峰期，經(jīng)常發(fā)生電能不夠用的問題。一方面是用電戶多，用電設備多，另一方面電氣工程自動化結構復雜，設備眾多，存在嚴重的浪費現(xiàn)象，前者是客觀存在的，解決控制難度較大，后者只要加大節(jié)能設計的應用就能很好地解決這一問題。

3電氣工程自動化及其節(jié)能設計

3.1減少傳輸消耗

近年來，各個領域的重要技術中都在廣泛地應用節(jié)能技術。節(jié)能技術的應用，不僅符合當前我國節(jié)能減排的理念，還能夠從根本上推動電氣自動化技術的運用，從而實現(xiàn)資源的節(jié)約，在最大程度上，確保資源的合理配置，防止出現(xiàn)浪費資源的情況。在運用節(jié)能設計技術的過程中，還需要對技術方式進行分類。消耗技術的應用效果比較明顯，特別是在降低電能傳輸方面。導線的作用是保證電能的傳輸，那么在運用不同種類的材料時，由于材料本身存在電阻，其產生的電阻會存在很大的差異性。在應用電阻時，應該考慮到具體情況，將電能直接轉化成熱能。因此，在電能傳輸?shù)恼麄€過程中，假如電阻率較低，就能夠保證節(jié)能目標的實現(xiàn)。這樣消耗的有功功率也會減少。但需要關注一個問題，盡管存在各種因素，但是電流始終不會受到影響。在實踐過程中，相關人員應該充分考慮實際情況，合理地控制導線中的電阻，并且盡量地降低到最小的狀態(tài)。這樣可以從根本上降低有功功率。另外，導線的長度，導線的電導以及電阻之間始終存在一種反比的關系。然而，導線的長度與電導與截面積之間是正比關系。

因此，在實際操作的過程中，應該具體情況具體分析，詳細的操作可以從如下幾個方面進行。第一，在實際操作時，應該根據(jù)導線材料來選擇導線。應該盡量使用電阻較小的材料作為導線。這種導線能夠更加有效地控制電能的消耗。第二，在工作過程中，還應該盡量避免導線的長度被減小。并且，在布置線路的過程中，務必利用直線，這樣能夠防止出現(xiàn)更多彎路。另外，在實際操作的過程中，還應該采用針對性的方式，合理地設計供電距離，這樣可以縮短負載中心間和變壓器的距離。并且，如果導線本身的截面積偏大，其導電能力也會隨之提高。這樣導線需要承受的損失會較小。因此，在運用導線時，應該盡量使用截面積較大的導線，這樣能夠促進電能效率的提高。

3.2合理選擇變壓器

變壓器與電氣工程自動化節(jié)能設計之間的關系是非常緊密的，在電氣工程自動化中，變壓器也有著獨特的價值，能夠通過對電壓、電流和電功率的控制降低能源的損耗。通常情況下，即使企業(yè)沒有運行變壓器，也會消耗很多變壓器的熱量，因此在選擇變壓器的同時，需要考慮變壓器使用的材料，堅持站在節(jié)能的角度上組織變壓器的材料，使變壓器的節(jié)能作用發(fā)揮出來。在設計變壓器的過程中，需要更多地使用銅金屬來代替硅材料，這樣變壓器在空載運行過程中，對能源的消耗就會變得更少。也需要針對變壓器的容量做出相應的設計，在使用變壓器的過程中，過少的容量更容易造成過度的使用，也會對變壓器造成更高的損耗。過大的變壓器容量，在輕載的狀態(tài)下也會浪費很多不必要的能源，因此，需要我們做好精確的估算，在此基礎上，進行變壓器的設計，這樣變壓器才能更加合理。也需要重視變壓器的使用數(shù)量，減少對能源的損耗，達成節(jié)能的目標。

3.3無功補償

通過電能設施來補償無功功率。要想發(fā)揮出無功補償?shù)闹匾饔茫瑢崿F(xiàn)無功功率的平衡，就需要在電力工程系統(tǒng)中使用相應的設備。在電壓一切穩(wěn)定的前提下，使原有的基礎功率得到保障。在設備投入應用后，也能夠使電能質量恢復到原始狀態(tài)，達到節(jié)能的效果。無功補償設施的應用，需要保障電器的容量合乎相關標準，結合實際的電壓，用相關的公式進行計算，過濾諧波。在實際的應用環(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，需要結合實際的參數(shù)進行設置，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，這樣企業(yè)才能夠實現(xiàn)進一步的發(fā)展。

3.4設計配電節(jié)能

電力系統(tǒng)是電氣工程自動化的能源保障，因此，需要對電力系統(tǒng)的配件進行節(jié)能設計。需要對電力系統(tǒng)的可靠性和容量進行設計，保障電力系統(tǒng)整體的合適度和控制協(xié)調性。在電力分配環(huán)節(jié)，需要使各個電氣設備能夠保持基礎設置，這樣電氣工程的運行才會更加穩(wěn)定和可靠。在實際的操作過程中，需要保障配電系統(tǒng)的安全性，合理地選擇和布置線路，通過科學合理的方式設計好配電節(jié)能。

3.5合理地選擇光源

選擇合適的光源有利于減少能源的消耗，還有利于減少經(jīng)濟方面的損失。那么在照明工程的設計方面，應該盡量選擇高效能的光源。與普通的照明燈相比，高效能光源具有更高的發(fā)光效率，在節(jié)約方面具有絕對的優(yōu)勢。建筑環(huán)境的亮度會在一定程度上影響人們的視覺舒適感。明亮的光線會給人帶來寬廣的感覺，暗淡的光線則會令人感覺到空間上的狹窄。那么，應該盡量選擇和自然環(huán)境更加貼近的亮度分布。一些工廠或者住宅使用的吸頂燈，也應該選擇節(jié)能效果更加明顯的。低功率的燈具不僅有利于節(jié)約不少電能，還有利于適應人們的生活或者工業(yè)生產的需要。

4結束語

近年來，我國出現(xiàn)了比較嚴重的能源消耗問題，并且供不應求。在這種情況下，必須運用節(jié)能技術，確保能源的合理利用。在電氣自動化工程中，應該科學地運用節(jié)能設計技術，堅持節(jié)能設計技術的應用原則，重視節(jié)能技術的研究，有效地提高資源的利用率。

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