探究电气工程及其自动化的节能设计

谢文 王超

苏交科集团（江苏）安全科学研究院有限公司 江苏南京 210000

电气工程及其自动化的设计与建设，在很大程度上提高了电力系统运行的整体水平，推动了国家各领域的繁荣发展。自动化节能设计的应用有助于进一步完善电力工程及其自动化系统，进而有效降低资源与能源的消耗，实现社会经济与生态环境的可持续发展。因此，设计人员需要把握好电气工程及其自动化节能设计的方向与理念，提高自动化节能设计的水平，从而推动电气工程自动化系统安全稳定的运行。

1 电气工程及其自动化节能设计的原则

1.1 安全性原则

安全性原则是电气工程及其自动化节能设计的基本原则，因此，在电气自动化节能设计中，设计人员需要在保证电气系统各功能完备的前提下，提升电气设备运行的安全性与稳定性，将电力工程自动化系统运行的安全性与节能性有效结合，从而提高电力系统运行的高效性。

1.2 先进性原则

随着我国社会经济与科学技术发展水平的不断提升，更多先进的新型能源和材料被广泛应用在电力工程及其自动化的设计与建设中，在很大程度上推动了电气工程节能技术的完善与发展。电气工程自动化节能设计中，设计人员需要依据人们对电力能源的使用环境，采用先进的节能技术，提高对节能技术的创新与研发力度，提升资源与能源的利用率，进而有效提高电气自动化节能技术应用的有效性与可靠性[1]。

1.3 环保性原则

社会经济在发展的过程中对自然生态环境造成了较大程度的破坏，现如今，人们的环保意识逐步提升，对于电气工程自动化节能设计也提出了更高的要求，电气工程自动化节能设计通过采用先进的环保型材料、能源和工艺，不仅能够有效增加企业的经济效益，同时能够降低能源的消耗及污染物的产生与排放，进而减小对生态环境污染的程度，促进社会经济与生态环境的协调发展。

1.4 可持续性原则

现阶段，电气工程自动化节能技术设计中需要全面贯彻与执行节能减排理念，提高资源与能源的利用率，实现资源与能源的二次回收与重复再利用，有效缩减产生较大能源消耗的环节，进而制定电力行业长远的发展规划，提高节能技术应用的效果，实现电力行业的可持续发展。

2 电气工程及其自动化节能设计的方向

2.1 科学合理地选择变压器

变压器是电气工程自动化系统运行的重要组成部分，在其运行过程中会产生大量的能源消耗，容易产生严重的负荷，如果对变压器的选择与应用缺乏科学合理性，会导致社会负荷增加，难以保证设备的正常运行，且在很大程度上增加变压器能源的消耗。因此，在电气工程及其自动化节能设计中，首先需要依据电力系统运行的实际情况和具体要求，对变压器的型号进行科学合理的选择，并针对设备运行的整体情况改进变压器的运行，从而实现节能设计的目标[2]。

2.2 降低电能传输过程中的能源消耗

电气能源在生产与传输过程中都会产生较大的电阻，因此容易造成较大的能源消耗。在电气工程及其自动化节能设计中，需要对线路长度、电阻及导线的横截面积的有效控制，依据电力系统运行的要求将电能传输的距离控制在合理范围内，进而降低电能在传输过程中的能源消耗。同时，线路的设计需要采取笔直的设计方式，避免弯曲情况发生，尽量缩短线路传输的距离。此外，尽量选择横截面积较大的线路材料，进而起到节能的效果。

2.3 无功补偿设备的设计

电气工程自动化系统通常包括变压器及配电线路和输电线路，电力系统以电流的形式为人们的生产生活提供电力能源，满足用户的实际需求，但在电力系统运行中产生较大的能源消耗及大量的无功功率。无功功率产生的原因主要由于功率因数较小，难以满足设备运行的实际要求，进而增加用电的成本。因此，在电气自动化节能设计中，需要提高无功功率补偿设计的科学有效性，进而实现电功率的平衡性，降低用电成本。在无功功率补偿环节，需要控制好投切开关，并对后续无功功率补偿工作进行优化与完善，依据对电容器容量计算的情况对自然功率因素进行分析。此外，无功功率的补偿需要结合谐波进行分析，并串联电抗器进行有效结合实现对谐波的有效控制。为避免无功功率补偿中的过度补偿情况，需要采用模糊投切技术，确保对设备进行及时调试，保证设备运行的精度，并实现对设备运行情况的掌握与分析。

2.4 调整与改进配电系统的设计方案

配电系统方案的设计水平对于保证电气工程自动系统的运行水平，提高节能技术应用的有效性发挥着至关重要的作用。因此，设计人员需要依据电气工程自动化系统运行的要求对配电系统的设计方案进行调整与改进，并开展对相关性能的测试工作，实现对电气设备的有效控制。在配电控制工作中，需要保障电气设备及电力系统的功能达到电气工程及其自动化的标准要求，并保证导线具备良好的绝缘性能。走线环节需要预留一定的距离，确保导线绝缘效果的充分发挥，避免导线损坏情况发生[3]。

3 结语

电气工程自动化技术的应用在很大程度上提高了电力系统运行的高效性和稳定性，但在电气生产与传输过程中会造成大量资源和能源的消耗，且容易造成一定程度的污染，不利于促进我国电力行业的可持续发展。因此，通过强化电气工程及其自动化节能设计，有助于在保障电气工程自动化系统高效稳定运行的基础上，降低资源与能源的消耗，符合我国社会经济可持续发展的基本理念和要求，进而推动了我国电力行业的繁荣发展。