电气自动化工程中节能设计技术的应用研究

王爱辉

（河北 石家庄 050000）

传统能源的日益枯竭引起了全人类对能源工业可持续性和环境友好性的持续关注。虽然我国社会经济长期保持稳定发展态势，但社会经济发展过程中的能源浪费问题已引起社会各界的广泛关注。随着社会各界对节能环保问题的日益重视，在电气自动化工程中推广应用节能设计，就是要彻底解决困扰我国社会经济健康可持续发展的能源浪费问题。节能设计涉及社会经济发展的各个领域，加大节能设计在电气自动化工程中的应用研究，不仅为提高人民生活水平提供了有力的支撑，同时也实现了有效缓解能源浪费给社会带来的经济发展压力。

一、电气自动化技术概述

结合传统电气工程来看，电气自动化技术的加入推动了电气工程的创新发展，有效弥补与改进了传统电气工程中的缺陷与不足，并在不断完善与优化中形成了一门独立的学科。现阶段，电气自动化技术在变电站以及国家电网工程等重要领域中得到了广泛的应用，并取得了非常显著的应用效果，在我国国计民生中扮演着非常重要的角色，直接影响着人们正常的生产与生活。电气自动化技术具备了交叉型学科的相关特点，对电子与信息技术的融合发展起到了非常关键的促进效果，在社会经济建设方面也有着举足轻重的影响。

二、电气自动化工程节能设计涵义及特点分析

（一）电气自动化工程节能设计概念

结合电气行业的整个发展历程来看，作为新兴科技的电气自动化技术取得了良好的发展，与此同时，电气自动化工程规模也在逐步壮大，对提升人们的生活质量起到了非常积极的影响，并且还可以有效提升能源的合理使用率，达到节能减排的环保效果。近年来，我国对经济发展的整体效益引起了广泛重视，绿色节能产业的发展正好迎合了我国的可持续发展战略，因此受到了我国政府部门的大力支持，电气产业有着高能耗特点，通过对节能设计的合理应用，能够为电气行业的绿色发展奠定良好的根基。

（二）电气自动化工程的相关特点

顾名思义，电气自动化工程即对电气工程进行自动化技术的引入，对具体的操作以及实验进行分析，继而针对实际操作进行自动控制，将计算机技术与电气工程有效结合。电气自动化工程主要是讲信息技术融入电气工程中去，进而有效与经济发展相互融合，在我国的电气化工程发展过程中，电气自动化技术已经与农业、工业以及服务业紧密融合，甚至涉及国防建设中去。电气自动化工程的主要特点我们可以结合以下几点进行深入分析：第一，体现在技术的高融合度，在我国经济与科技的大力发展下，实现了工农业和第三产业向电气自动化阶段的快速发展，同时电气自动化技术的应用范围也得到了进一步的拓展，特别是针对高新技术领域而言，电气自动化的应用效率更显突出。第二，体现在较强的技术实用性，伴随工业产业的全面发展，电气自动化技术在其中可以说占据着非常重要的地位，不仅体现在对人力物力资源方面的成本削减，还包含了生产效率和质量方面的显著提升。第三，体现在节能设计的合理应用，众所周知，电气行业是一个高能耗产业，不可避免会在生产环节中出现资料郎芬的现象，进而会影响到企业的经济效益。通过节能设计的合理应用，可以有效改善这一问题，减少资源浪费现象，降低企业的生产成本，从而为企业创造出更加丰厚的经济效益。

三、电气自动化节能设计的重要意义

电气自动化工程与人们的正常生活脱不开干系，在科技力量的飞速发展下，电气自动化工程的应用范围有了显著的拓展。借助节能设计的具体应用，可以有效减缓我国资源紧缺的问题，大幅度降低能源的消耗量。不仅如此，电气自动化工程中应用节能设计还可以逐步提升人们的生活品质，为人们提供一个温馨舒适的生活环境。

（一）以安全运行为设计根基

根据电气自动化工程的生产应用目标，调查影响各单位生产应用安全的因素，改变设计方向，可减少生产安全等问题的发生。因而，各单位需要对本单位的生产特点和具体的生产领域进行详细的分析，以达到安全运行的生产目标。减少外界诱因引发生产安全问题的同时，融入节能技术，可构建出符合现代化生产特点的应用模型，增加电气自动化工程生产安全的同时，融入节能设计，可控制电气设备参数。针对节能生产方向进行技术的再改造，可增加电气自动化工程与节能生产的相关性，对于影响电气设备安全、生产人员安全的内容，采取各种控制手段不提供设计支持，或者隐藏数据参数等，可使电气自动化工程满足安全生产目标的同时，搭建出节约能源的技术控制平台。

（二）以节约能源为设计准则

能源的节约是进行电气自动化工程设计的第一目标，在节能技术要点分析的过程中，针对生产材料及生产设备所带来的生产能源损耗，减少生产中存在的能源浪费问题及不良生产行为，并提高电气污染的控制要求，易于降低企业生产的经济损失，并根据各单位现实的技术应用问题，给予更好的人为控制支持。其次，节能效果不明显的电气自动化工程设备，会增加更多的生产能源损耗，相关单位应通过调整设备参数，让其具备降低能源损耗的应用效果，或更迭生产控制设备，以解决电气污染达到降低能源损耗的作用。此时，电气设备在节约能源上的作用就能得以体现，只有针对生产能源的损耗问题、电气设备的参数问题重新制定参数设计方向，才能在设备的生产投入之后，减少生产中的各类能源损耗，这么做的目的是为了增加应用材料及电气设备的生产效率，为企业的成本投入带来更高的转化率。

四、节能设计技术在电气自动化工程中的应用策略

（一）选择适宜的变压器设备

第一，针对变压器的材质而言，除了要对其不断完善和创新之外，还应保持节约的设计原则，运用有机的硅钢片、绝缘材料以及铜片等，这样才可以在确保不影响变压器基本性能的基础之上实现节能目的。第二，对于铜材料而言，它属于一种非常优质的材料，能够在变压器节能设计中发挥良好的效果。因此，在电线及电柜设计中应将铜材料来替换硅材料，这样做可以更好地减少变压器空载运行环节中的能源损耗量，从而达到节能降耗的目的。第三，针对节能变压器而言，在科技力量的推动下，越来越多类型的节能变压器被研发出来，在对电气自动化工程进行节能设计时，就可以优先选用节能变压器，它具备节能、减排等诸多优点，需要注意，在装置节能变压器时应选取正确的接线方式，这样做才可以将节能变压器的节能效果充分发挥出来，同时还应避免变压器长时间的保持超载运行状态，这样才能确保节能变压器的使用寿命，减少超载运行对变压器所造成的磨损。第四，针对变压器配置而言，则应该对变压器的容量大小进行确认，从实际情况出发对变压器的容量规格进行确定，确保其容量的合理性，一旦容量过大，则会造成变压器长时间处在轻载状态，加剧电能浪费的现象。假如容量较小，则有可能会造成变压器长时间处在超载运行，这样就会缩短变压器的使用寿命。因此，相关人员必须要对电气自动化工程的具体情况进行充分了解，然后选择适宜的变压器数量，尽可能避免运用过多变压器而造成电能浪费的现象发生。

（二）对高次谐波实施合理控制

针对电力系统而言，谐波对其整体的能源损耗影响巨大，同时还会影响到电气设备的运行状态，比如说造成电网可用容量的明显减少以及干扰设备的利用效率等。针对谐波的处理措施而言，则可以借助调整整流变压器参数和有源滤波器等来实现，同时还可以使用无谐波污染的变频器设备，都能够达到减少谐波的目的，从而实现节能降耗的环保效果。

（三）注重无功补偿设备的合理选择

无功补偿设备的主要价值体现在降低变压器中的输电消耗，进而达到提升其效率的目的。无功补偿设备是电气自动化工程中的重要构成，直接关乎着自动化工程的质量和节能效果。因此，在对无功补偿设备进行选择时，必须要确保其科学性和合理性。对此，我们可以结合以下几点进行完善：首先，在对无功补偿设备进行选择时，应以实际参数为基础，结合实际参数来选择合理的电压容量以及负荷等。其次，应对电网运行的整体情况进行充分掌握，之后结合线路的实际负荷来选择适宜的无功补偿设备，假如负荷较小，则应该选取静态补偿装置，假如负荷较大，则应该选取动态补偿装置。最后，为了实现最佳的补偿效果，则应该选择模糊投切方式，其主要就是因为传统的补偿电容组内的电容器本身的实际分担方式以及按比例分配方式等都并不会获得实际需要的补偿效果。

（四）注重电力电缆的合理性

在电气自动化工程中电力电缆发挥着基础作用，整体的成本投入在电气自动化工程中较高，特别是在电力系统正常运行时，针对电力线路的维护费用也十分客观。因此，在对电力电缆进行选择时，需要从经济层面出发，对各种因素进行综合考量，从电流强度以及电流密度曲线等方面来对电缆的截面积进行确定。就目前而言，我国电力电缆材质运用较为广泛的有铜材和铝材等，从经济层面出发，铝制电缆相对价格更加低廉一些，电气工程在选用铝制电缆时，也需要结合实际情况进行综合考量。

（五）注重高效光源的合理使用

在选择照明光源时，相关人员应对使用场所进行充分的了解，并依据国家相关规定，选择高效节能型光源，相较普通照明等而言，高效节能光源有着更优秀的发光率，同时还可以有效降低电能的损耗。举例来说，针对卫生间和楼梯间这些场所，则可以运用声控灯和吸顶灯，而针对工业厂房这种特殊场所而言，因为对照明度有着较高的要求，因此在选择照明灯具时应优先考虑两种光源的配合，或者混合光源，这样才能满足实际的照明需求，同时还可以有效减少电能的损耗。假如运用金属卤化物灯或者高压钠灯，则必须要配备节能镇流器，这样才能达到节能降耗的目的。除此之外，在对光源进行选择和设计时，应该以照明需求为主，并对周围的环境因素进行充分考量，在保障照明充足的情况下尽可能降低其能源损耗。

结语：综上所述，科学技术水平的发展为研发电气自动化节能技术提供了一定的基础，电气自动化节能技术的设计和开发范围不断扩大，并且在节能技术研发过程中，能源消耗影响各个企业的经济支出。在我国社会经济的繁荣发展下，能源消耗量的持续增加，对生态环境和人类的整体发展都是极为不利的。因此，为了实现人类社会与生态环境的可持续发展，就必须从根本上改善资源的浪费现象，进一步降低能源的损耗量。因此，在建筑电气设计环节中，设计人员就必须加强节能技术的合理应用，来达到节能降耗的目的，以此来推动建筑行业的健康发展。