剖析电气工程及其自动化的节能设计

摘 要： 近年来，随着“绿色工厂”“绿色园区”“绿色供应链”“绿色产品”等一系列绿色项目的兴起，节能领跑、绿色发展成为我国当前经济建设的重要发展目标。其中电气自动化技术作为一项比较先进的技术，有效提升了电气工程的效率与经济效益。因此，为了有效推动电气企业的发展，对电气工程进行节能设计是非常有必要的。文章简要分析了电气工程及其自动化的节能设计。

关键词： 电气工程及其自动化;问题;节能设计;应用

一、 引言

众所周知，电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期，还是现在的使用时期，都需要消耗大量能源，在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过分析电气工程及其自动化的知识与技术，文章提出节能设计的方案，使电力生产和传输得更加节能，从而实现提升电力企业效益的目标。

二、 电气工程自动化信息技术问题

（一）缺乏自动化功能

在我国工业生产过程中，自动化信息技术发挥着关键作用，不仅能够提升生产效率，还能够提升经济效益。但结合当前实际发展情况分析，缺乏自动化功能，导致在生产时，自动化设备只能完成一两项任务，并由不同功能设备分工进行，却不能仅依靠一台设备完成。且与其他设备之间存在着信息不交流的问题，没有实现信息技术自动化传递，这在一定程度上影响到自动化系统的发展。

（二）能耗大

在电气自动化技术进行研发时，由于此技术缺乏统一的研发标准，导致在发展此技术时，仅满足企业发展要求，这就造成自动化技术发展的局限性，且以获取利益为基础，却忽略了节能设计，这就导致其影响到技术的发展，并落后于发达国家。

（三）技术水平限制

目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电，而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高，贸然并网，如果用户端用电需求突然升高，而当地却为阴天或无风的天气，如果不加大周围火电厂的供电量，那么供电平衡将会破坏，甚至导致整个电网出现重大事故;反之，当用户端用电需求量突然降低，同样如果不采取相应措施，新能源发电厂发出的电能就会过剩，并以其他形式能量释放，造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科学技術来看是远远不够的。

三、 电气工程及其自动化节能设计分析

（一）提升AVC系统性能

目前我国的AVC系统缺乏全局运行的监视、系统数据太多人工处理的麻烦，使得工作效率低等问题。所以要想发展AVC系统则需要改进系统的界面，使得数据更加直观;提升AVC系统的分析功能，使其达到人工智能的水平，能在不断的分析结果中不断学习，从而达到精确的自我分析来帮助工作人员判断。

（二）降低导体的电阻

一般可以采用适当增大导体截面积的方法。目前在我国的配电网中，部分线路还存在着导体截面小、线路老化、线损率较大的情况。此外，配电网中的变压器也存在基本参数偏大的情况。所以，应更换老化的设备与高能耗的线路和变压器，还要加强建设出更加合理的电网结构。

（三）使新能源并网变得可靠

要想实现并网运行，就必须满足四个基本条件：发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足，但这仍然不够。由于新能源受天气影响，发电的质量会受到影响，比如当阳光照射强度发生变化时，发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关，所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起，得到新能源发电规律的曲线，并反馈给电网调度员，即可实现新能源并网运行。

四、 现阶段电气工程中节能技术的应用分析

（一）节能变压器的选择

变压器在输变电行业中属于耗能大户，据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10 % 左右，如果损耗每降低1 % ，那么每年可节约上百亿度的电。用户应选择高效节能的油浸式和干式变压器，能效水平为1级和2级，铁芯材料为非晶合金和电工钢带。这样可大大减少用户变压器有功功率的损耗。

（二）合理选择电阻

电气自动化进行运行时，会消耗大量能耗，这是由于电能进行传输的过程中，受到电阻的影响，产生大量能耗。电能传输时，也会受到电路本身阻力影响，因此，为了有效减少能耗，在应用过程中，就要合理的对电阻进行选择，而影响能耗的因素是横截面与长度。所以，在节能设计过程中，结合实际，合理进行选择，并对阻线横截面与长度进行适当调整。在对线路进行设计过程中，为了避免产生曲线，尽可能采用直线设计法，以达到缩短线路长度要求。横截面越大，则电阻就会越小，因此，尽可能对横截面积进行增加以降低电阻。

（三）电力蓄能设备

蓄能设备能够转移电网高峰时的用电量、平衡电网的峰谷差。蓄能设备可以在用电波谷时段来制取热量并储存起来，此时属低电价时段，然后再在用电波峰时段，也就是高电价时段把储存的能量释放出来使用，这样大大降低了企业用电成本。现阶段，我国北方地区推行煤改电供暖，电锅炉作为一种供暖主热源技术已得到广泛的应用，相比燃煤锅炉其无污染物排放;相对于燃油、燃气锅炉占地空间小、节省用地;政府在取暖期延长了用电波谷的时段，企业应采用合适的蓄能式锅炉来代替原有的燃煤锅炉，既经济又环保。

（四）无功补偿设备

在对无功补偿设备进行选择的过程中，可结合以下两点进行研究。一是结合运行参数，对无功补偿设备进行合理选择。二是结合电网实际运行，对其进行合理选择。若负荷比较小，则可以选择静态设备，若负荷比较大，那么就选择动态设备。可以选择适应面广且跟踪准确的方式，以达到更好的补偿效果。

五、 结语

综上可知，虽然我国电气工程及自动化的节能技术还处于发展阶段，但是必须提高对其的重视程度，不断完善相关节能设计与技术，提升系统运行效率，促进电气工程行业的可持续发展。

参考文献：

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[2]田西亮.电气工程自动化的节能环保技术初探[J].自动化应用，2018（11）：144-145，147.

[3]孙肇伟，杜少雄.电气工程自动化及其节能设计的应用分析[J].河南科技，2018（31）：121-122.

作者简介：  王成骥，南京江峰水电设备安装有限公司。