电气工程自动化信息技术及其节能设计①

潘亦虎

摘要：电气工程是一种现代化科技领域中的关键、核心学科，它依赖于信息技术的发展，随着电子技术的进步，电气工程理论越来越丰富，电气工程也日益发展，正在日益改变着人们群众的工作生活。随着经济的发展，电气工程自动化技术的发展使人们群众的物质生活得到了很大程度上的提高。

关键词：电气工程自动化;节能设计;应用研究

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

（一）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。

（二）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 电气工程自动化节能设计

（一）节能技术在电气工程自动化系统中的体现

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。

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.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。

4.电能传输损耗降低

电线具有一定的电阻，受此影响，电能在进行传输的过程中，会产生一定的损耗，在进行节能设计时，为了将损耗降低，需要尽量的将电阻减小，这是因为电流的强度是无法改变的。通常来说，当电线的截面越大时，所具备的电阻就越小，而电线的长度越短，电阻越小，基于此，在进行降低电阻的设计时，可以从以下几个方面来进行：第一，选择具备高传送电流能力的电缆;第二，以直线的方式将电线的长度缩短;第三，合理选择变压器的位置;第四，选择横截面比较大的电线。

5.无功补偿设计

在电气自动化系统运行的过程中，会产生一些无用功率，这对系统的电势差会产生一定的影响，也会导致电能的质量下降，因此，在进行节能设计时，还需要进行无功补偿设计。设计的主要方面就是无功补偿方法的选择，通过合理的选择补偿方式，提升电气工程自动化系统的运行效率，同时，保证系统的正常运行。

6.电力电缆的选择

电力电缆是电气工程自动化系统中重要的组成部分，在选择电力电缆时，要充分的考虑输电导线的正常运行，以便于保证选择的合理性。当前，比较常见的电力电缆的材料有铝材料以及铜材料，铝材料的价格比较低，但是其所具备的节能效果比较差，而铜材料的价格要比铝材料贵很多，但是在节能效果方面比较好，而且具备的经济性也比较高。在实际的电力电缆选择中，还需要结合系统的实际来进行材料的选择

（二）节能设计在电气工程自动化当中的具体应用

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。

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。

3 结语

通过上述可知，电气工程自動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。

参考文献：

[1] 刘莹.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].黑龙江科技信息，2013，11：142.

[2] 贺丽叶.浅析电气工程及其自动化的问题及对策[J].通讯世界，2015，01：71-72.

[3] 张诚.电气工程及其自动化存在的问题及对策[J].科技视界，2014，19：115+271.

（作者身份证号码：330602198611054533）