电气工程自动化与节能设计的应用

程玉景 王哲哲 苏立青

摘 要国民经济的不断增长，人们的物质生活水平日益提升，与此同时，在日常生产、生活的过程中，对于电力能源的需求量也在逐年扩张。而在此背景下，也为电气工程自动化技术提供了良好的发展空间，文章主要从节能设计入手，对电气工程自动化及其应用进行了研究。

【关键词】电气工程自动化 电力能源 节能环保设计 有源滤波器 网络构件

所谓电气工程自动化，其是现代科学中的重要组成部分，是推动国民经济增长的动力源泉。它的出现不仅改变了人们的生产和生活方式，同时也节约了大量的劳动生产力。在当前的电气工程自动化应用过程中，人们更加关注它的节能环保性，而这也是该技术今后发展的主要方向。

1 电气工程自动化应用现状

（1）实现系统集成是电气自动化系统得以发展和提升的重要途径。但纵观我国目前实际的应用现状，发现很多电气自动化仍停留在多岛自动化的阶段，且存在信息无法共享、功能单一以及互不连接等缺陷问题，无法充分的发挥电气自动化技术本身所具有的优势和功能。

（2）未来的电气自动化发展方向，是要建立快捷、高效的自动化系统或“电气工程师”，但目前我国个别企业在发展过程中，由于自身的网络构件存在缺陷，故直接对电气工程自动化的应用和发展产生了不利影响。另外，商家和企业在进行软、硬件交换的过程中，由于程序接口存在不一致性，进而也对企业信息、数据的传输与交流造成了一定影响，同时也对信息共享造成了严重阻碍，使自动化系统以及电气工程在具体应用的过程中，难以发挥出其应有的价值和优势。

（3）企业在应用和开发电气自动化技术的过程中，由于技术人员所掌握的技术和理论不尽相同，故在依据人员意识进行支配时，直接导致了电气工程设计、维护、运行以及实施过程中，成本增加的问题，给企业发展增加了严重的经济负担。

2 电气工程自动化节能设计应用

2.1 变压器的恰当选择

变压器在具体应用的过程中，时常会受到负载损耗、空载损耗、铁损以及铜损等因素的影响，最终出现电能浪费的问题。在供配电系统中，变压器的应用十分广泛，因此，应落实好其科学选择工作，以此促进节能目标的实现。具体分析如下：

（1）应尽可能的将变压器自身的损耗降至最低，在此可选择单向自动补偿设备，以此达到平衡径流电流的目的，降低或消除负载的不平衡性，通过该方式，最大限度的降低变压器自身的消耗。

（2）在选择变压器时，技术人员还应重点考虑其自身的技能特征，这一点对于能耗的节约至关重要。

2.2 降低电能的传输损耗

在传输电能的过程中，导线中的电阻通常会导致不同程度的功率损耗问题。但在整个传输途中电流基本保持不变，故若想降低电能的传输消耗，通常可通过减小导线电阻的方式来进行。借助电阻推导公式可获得以下信息：电能传输过程中的损耗率与导线的横截面积呈反比例关系；电能传输损耗与导线的长度和电阻之间呈现正比例关系。基于上述情况，技术人员在进行电气自动化节能设计的过程中，一般可从以下几个方面入手：

（1）需确保导线布置的合理性，若条件允许，应尽可能的避免其走回头路或弯路，以此缩短导线的长度；

（2）选择的小电阻率材料制作而成的导线；

（3）在条件恒定的情况下，可选择大横截面积的导线，如此也可达到降低电阻的目的；

（4）尽量缩短负载中心和变压器之间的距离。

2.3 有源滤波器的应用

在进行电气工程自动化节能设计的过程中，经常会因为技术人员水平低下，而直接导致操作失误的问题，因此，有必要结合实际情况，制定出完备的应急解决措施。基于此，可通过谐波抵消的方式实现上述目标。但随着我国电气自动化技术的不断发展，目前市面上的电气设备种类、样式繁多，进而也增加了工作人员的操作难度，失误率也在大幅度攀升。因此，在实际操作的过程中，一定要对谐波加以消除，以此减少设备的误操作，此时便涉及到了濾波器。通过该设备的有效应用，可完全解决上述问题，并降低技术人员的操作难度，效果十分理想，为电气工程自动化节能设计体提供了良好的保障。

2.4 无功率补偿

配电系统是由用户电力负荷、配输电线路、升降变压器等共同构成。电能会通过电流的方式在电力系统中随意流动，即便可为不同情况的用户提供合理的电能量，但在此情况下，依然无法避免能量损耗问题的发生，其中，无功功率的所占比重最大，若不加以及时控制，不仅会使电路电压迅速降低，同时也会对电网的正常运行和后续管理带来不利影响。

从客观角度分析，无功率将会直接导致功率因数下降的问题，一旦该数值无法达标，用户便需承担一定的罚款费用，且用电成本也会大幅度增加。因此，在节能设计过程中，常需涉及到无功补偿设备，以此达到平衡运转的目的，降低用户的用电成本。在此过程中，应注意如下问题：对补偿电容内部投切比例进行重新分配；结合自然功率因数和实际电压容量，计算出电容器容量，一旦补偿过程中产生谐波，则需使用电抗器串联；选择无功功率标准，并以此确定投切参数，通过该方式避免震荡隐患、无功倒送、过度补偿等问题。

3 结束语

综上所述，电气工程自动化节能设计属于一项长期性、系统性的工程，目前在国内正处于发展的初级探索阶段，在此要求设计人员在今后的实践中，不断改进技术工艺，重点突出和强调节能环保新理念，最大限度减少该技术应用对环境和空气的污染，从而还人类一片洁净、湛蓝的天空。

参考文献

[1]闫海东，程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用，2015（06）：69.

[2]张桂昌.探究当前智能化技术在电气工程自动化控制中的运用[J].通讯世界，2015（19）：247-248.

作者单位

1.石家庄工程职业学院 河北省石家庄市 050061

2.河北常山生化药业股份有限公司 河北省石家庄市 050000