电气工程自动化及其节能设计的应用探究

冯家法

（南京耀能建设工程有限公司 江苏南京 210000）

前言

现在社会经济的发展，发展和解放生产力是当今中国社会的经济发展基本要求，发展生产力需要投入大量的生产资料，这就对能源的需求量越来越大。在发展经济的过程中，虽然经济发展要依靠能源，但是二者要和谐发展，如果不注重对生产能源的节约，相反能源会对经济产生副作用，因此节约能源成为全社会进行生产活动中高度重视的一个重点。为此为了在电气工程自动化技术的使用过程中节约能源，注重节能技术的应用，显得尤为重要。

1 电气工程、电气工程自动化概述

1.1 电气工程的概述

电气工程英文简称EE，作为现代科技领域中的核心与关键学科，推动了电子信息技术等技术的进步，在各行各业中都有广泛的应用。它也是各大院校一门重要的专业课程，在美国的一些大学中关于电气工程这一院系的名称有不同的叫法，有的学校称之为电气工程系，有的学校叫做电气工程与计算机科学系，有的学校称作电气工程与信息科学系，从院系名称上可以看出电气工程与计算机信息技术是分不开的，传统的电气工程定义是电气与电气系统有关学科的统称。电气工程的定义很广泛，科学技术的日益快速发展，现如今的电气工程概念已经超出了原来传统电气工程的定义范畴。美国斯坦福大学一位大学教授提出了电气工程包括了电子与光子在内的几乎所有工程行为。

1.2 电气工程自动化概述

电气工程是现代科学领域中关注度比较高的学科，电气工程自动化技术的发展决定了国家技术实力。它与各学科相互结合，各学科的理论知识都有所渗透，在各个行业中都有广泛的应用，其显而易见的重要价值可想而知。随着科学技术的发展，电气系统越来越丰富，也逐渐呈现体系化，更加体现了人性化的设计与应用原则，大大推动了经济建设的进程。电气系统的传输数据通过光纤设备来传输，大量采用了光缆，使用的连接电缆的设备数量越来越少，节约了电缆材料，降低了资本费用的数额，减少了能源的损耗，从而达到节约能源的初衷。当前电气自动化对于设备来说智能化能够得到充分体现，可以实现在线监测，由智能化与在线监测向着电力光互式方向发展。智能化的设备具有智能化的控制功能，并与电子信息等技术融会贯通。在线监测由采集站构成，以其中的核心元件作为处理器，并进行全过程控制。对信息数据的收集与控制，需要经过不同的工艺环节，并与控制中心进行联网，集中进行对生产过程的监管。依靠网络技术，有效地进行数据信息的采集，在有效的工程范围内实行有针对性的管理，建立以站为考量单位的引擎，使其提高系统的可靠性与工作效率。

2 电气自动化节能设计原则

（1）安全性。安全性是电气工程设计中的受到问题，对于设计人员而言，不能一味将目光放在节约能源方面，而应该同时兼顾电气设备的安全稳定运行，保证生产的顺利进行。因此，节能设计工作应该在保证电气设备安全稳定运行的前提下展开。

（2）先进性。在科技发展的带动下，各种新的节能设备和节能技术不断涌现，在电气自动化工程节能设计中，应该结合实际情况，积极引进先进的节能技术，确保电气节能技术能够始终走在行业前列，确保电气自动化工程节能效果的最大化。

（3）环保性。电气自动化节能的主要目的，是为了提高能源的利用效率，实现能源的节约，提升企业综合效益。对于电气工程师而言，在电气自动化节能设计中，应该对材料进行合理选择，确保材料的安全性、先进性和经济性，尽可能减少对于环境的污染和破坏，实现经济效益和环境效益的统一。

（4）可持续性。在当前可持续发展背景下，电气自动化节能设计应该负荷国家节能减排的要求，对于能源的消耗、污染的排放以及能源的节约都应该做好相应的规划设计，从长远方向出发，进行可持续发展的战略部署。

3 电气工程自动化节能设计

3.1 节能技术在电气工程自动化系统中的体现

3.1.1 选择有源滤波器

有源滤波器避免了错误的操作，选择使用有源滤波器能够有效去除对谐波，这是减少错误操作，去除对谐波的根本途径。

3.1.2 降低传输进行中电能的损失

能量的产生并不是无节制的，无限制地产生，在其中也会消耗一定数量的能量。难以避免的是电能在传输中，也会产生能量损耗。能量损耗的越多，对于成本浪费的越来越严重，对生产资料就越是浪费。电能在传输的过程中会产生热能等能量，同时也会消耗部分能量，其根本的解决办法是减小电阻。另外还要注重导线的布局，避免弯路的出现，需要使导线的长度变短，导线材料的电阻值越小就越会使产生的能量越小，能源消耗也越小，当然也要保证能源在一定的范围之内，条件统一的情况下，选择使用横截面积较大的导线，使实际供电的距离减少，需要靠近负载中心。

3.1.3 选择合理的变压器

变压器在电气工程自动化技术当中起到传输电能的作用，变压器出现了问题也会为电能带来问题，变压器的损耗会造成电能的浪费，因此为了减少电能的损耗，其中一个重要环节就是减少变压器的损耗。变压器的使用范围较为广泛，适用于不同的电气工程自动化设备，所以要慎重选择变压器的类型。重视与减少变压器的能量损耗，能够从很大程度上降低损耗。

3.2 节能设计在电气工程自动化当中的具体应用

3.2.1 提高电气系统的运作效率

在电气系统中实现节约能源，不可或缺的是选用节能设备，使用节能设备目的就是为了节能减排，使电能负荷达到均衡性，在无功率、能量不够的情况下能够实施补偿，并能够降低电路损耗。

3.2.2 优化配电系统的设计

在电气系统中电力系统为需要电能的电力设备提供动力支持，最低要求保证在配电设计中适用性的考虑之中。电气设备的适用性是指对控制能够有所保障，使负荷量达到要求，不至于使负荷量超出标准，不至于大量消耗能量。在进行配电系统设计的同时，需要满足保证电力系统具有稳定性与高效性等特征，要充分考虑到安全性，使用具有绝缘性质的导线，使各部分导线之间保持绝缘性，使用导热性能强的导线，还需要做好接地工作和防雷措施。

4 结语

通过上述可知，电气工程自动化指的是几乎包括电子与光子在内的学科，其实电气工程自动化在使用的过程中也存在着不足之处，建设节约型社会与环境友好型社会是当今社会时代从环境方面存在的现状而提出的标准，因此要把能源消耗的控制作为一种基础性工作，大力引进使用新技术、新工艺，无论是生产电气工程设备的企业，还是与之相关使用电气工程自动化技术的企业，都要实现产业结构升级与调整，提高自主创新能力。随着经济建设如火如荼地开展，经济环境的不断优越，电气自动化生产应用企业应审时度势，既要抓住发展机遇，也要迎接挑战，研究创造新产品、新工艺、新技术，使电气自动化技术为经济发展发挥优势。

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[2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（6）.

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