摘要：随着我国现代技术的不断发展，现在一些电气工程都在运用节能技术进行生产以节约人力物力财力，帮助企业高效快捷地进行生产并且节约资源。我国技术发展水平的飞速成长，我国电气行业的技术设备的完善，为以后电气行业的发展推动了重要的一步，为电气的安全性通过科学合理的方法做出了保障，提升了电气工程自动化及其节能技术在我国电气行业的地位。基于此，本文主要探讨了工业电气自动化工程中的节能设计技术。
关键词：电气工程；自动化；节能设计
中图分类号：TM76 文献标识码：A
引言
电气自动化工程关系到人们的日常生活和工作，因此提高电气自动化节能设计技术的实际应用水平，可以保障人们的生活质量，还可以节省大量电能。当前我国电气自动化节能设计技术还处于发展阶段，在实际应用过程中存在各种问题，相关工作人员需要不断努力，大力发展节能设计技术，进一步完善我国的电气自动化技术。
1 电气自动化节能设计技术的特点和原则
1.1 特点
在电气工程领域中利用电气自动化，可以有效地提升电气工程工作效率，降低企业的运行成本，改善人们的工作环境，维护工作的安全性。结合电气自动化工程情况，电气自动化具有较高的技术融合程度，同时也具有较强的技术融合性。在电气自动化设计过程中，不仅需要利用计算机信息技术，此外还需要利用电力电子技术和机械自动化技术等，综合运用这些技术手段，实现电气自动化设计。随着科学技术的不断发展，市场发展也相应提升了电气自动化设计技术要求，企业需要扩大电气自动化技术设计的领域范围，这样才可以进一步发展电气自动化。
1.2节能设计原则
（1）环境保护。在电气自动化工程中运用节能设计其最终目的就是要降低电气自动化系统在实际运用中所消耗的能源。换言之，相关设计人员在进行电气自动化技术节能设计时应当充分地将环境保护意识与设计工作有机结合，通过合理选择材料、积极改进技术的方式在实现电气自动化实用性、经济性的同时达到相应的节能效果[1]。
（2）安全应用。安全运用是节能设计技术运用的基本原则，只有在确保技术能够安全运用的前提下，电气自动化才具备投入实际运用的意义。这也在提醒设计人员，进行节能设计时，既要兼顾节能环保更需要注重考虑安全应用，切不可一味地为了降低能耗而过于忽视电气自动化系统中相关设备设施以及产品自身的质量问题。
（3）提升效益。在电气自动化工程中，运用节能设计技术也需要保障电气自动化工作的经济效益。部分设计人员在电气自动化节能设计中为了提升节能设计的效果而更换了相应的设计材料，尽管采用了节能材料能够在一定程度上起到节能作用，但是若因材料选择不合理而导致相应的电气自动化设备性能降低，那么电气自动化工程的整体效益就难以得到保障，甚至还有可能造成更多的人力、物力资源浪费。由此可见，确保电气自动化工程经济效益并适当地提升效益也是电气自动化节能设计的重要原则，设计人员应当基于工程实际与企事业单位自身的经济效益情况对节能设计及其设计技术进行充分考量[2]。
2电气自动化节能设计技术的实际应用对策
2.1 合理选择变压器
在整个供电系统的损耗中，配电变压器所占比重最大，降低变压器损耗对供配电系统节能具有重要意义。在工程设计中要降低变压器损耗，首先就是选用低能耗等级的变压器。根据国家《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第四批）》，SG(B)8 系列、S9 系列变压器已停止使用。近几年工业企业选用S10、S11 较多，但随着国家推广高效节能型变压器工作的不断深入，S10、S11 变压器也正逐渐被更低能耗等级的变压器所取代，如SH15 非晶合金变压器、S13、S14 和S15系列超低损耗变压器。
SH15 要比S11 型变压器空载损耗降低63%，S14 比S11 空载损耗降低30%。通过数据可以看出，S14、SH15 型变压器要比S11 型变压器在节能方面更有优势[3]。
2.2 提高电气自动化系统的运行效率
完善节能技术，不仅可以降低系统的能耗，还可以增强电气自动化系统的运转水平。利用改进节能技术，设计师可以结合节能标准降低发电机的损耗，可以增强发动机的功能，此外在设计发动机的过程中可以结合国外的经验，改变每个时刻的用电状况，降低有关装置的运作功率，科学地管理电力能源，提升电力资源系统的工作核心，满足用电基本需求。利用手动方式提升电气装置的功率和电气自动化系统的工作效率，利用人工操作的方式完成关键的运作手段，可以均衡个人对于电量的要求，提升电气自动化系统工作效果，选择有效的手段提高电气自动化节能效果。为了充分发挥出电气装置的效果，可以利用微型电机，提升用户的用电效率，还可以实现节能效果。控制电机的自动变频，可以保障发动机的功率因数。利用这些方法可以降低用电装置的功率，提高功率因数。工业生产单的投资会因此扩大，还可以保障企业的成本，要想提升系统功率因数，不能只是优化自然能源，这样无法满足工业生产的电量需求，需要设置补充发电设备，获得足够的电量，最重要的方法就是本地用电补充和集中用电补充[4]。
2.3提高功率因素
无功功率用于在设备中建立和维持交变磁场，但无功功率过多会使压降变大，并造成附加线路损耗，影响变压器供电能力。功率因数反映电源输出的视在功率被有效利用的程度，功率因数低则说明无功功率过大，因此希望功率因数不能太小，工业企业的配电系统功率因素不得低于0.9，也不宜高于0.95。
在工业企业中，电动机是主要用电设备，并且使用大量的电缆。电动机、电缆均属感性负载，相关功率因数滞后。电气设计需要遵循补偿原则，提升设计的节能性，正确选择电动机及变压器的容量，降低线路感抗。要提高功率因数，当提高自然功率因数措施达不到电网合理运行要求时，就需要在用电端给设备提供无功功率，通常采用并联电容器作为无功补偿装置。采用并联电容器作为无功补偿装置时，高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿，低压部分的无功功率应由低压电容器补偿。
2.4谐波治理
伴随着电力电子设备的大范围使用，电力系统中会产生一定的高次谐波，对供配电系统产生很大危害。首先它会降低电动机的实际效率，降低的幅度在4~6%；其次它会大幅增加变压器级线路的损耗，并且容易造成变压器过热；谐波还会使测量仪表产生误差，自动装置或继电保护产生误动。谐波电流不仅使供配电系统的损耗增加，而且严重影响电气设备的安全运行。因此谐波的治理十分必要，既能有效减少能耗，又能提高供电质量，确保供电系统的安全。在工业企业的电气设计中，限制电网谐波的主要措施有：变压器采用Δ/Y 结线，选用无谐波污染的绿色变频器，选用无源滤波器或有源滤波器[5]。
结束语
我国是世界能源消费大国。随着社会经济的快速发展，全球能源的消耗量也越来越大，要实现可持续发展，必须加大节能工作的力度。工业企业作为电能消耗大户，节能的潜力非常巨大。采取科学、合理、有效的措施实现电气节能，在能源使用过程中降低损耗，提高能源使用效率，实现电气节能与企业经济效益的双赢，意义重大，也刻不容缓。
参考文献
[1] 蔡天成．浅析工业电气节能设计技术[J]．山东工业技术，2016，（13）．
[2]张崇兰.节能技术在电气自动化中的应用研究[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2019，29（3）：211.
[3]黄轩.电气自动化的节能设计技术[J].科技传播，2019（1）：107-110.
[4]徐勇.浅谈节能设计在电气自动化工程中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2018（9）：176-178.
[5] 徐勇. 浅谈节能设计在电气自动化工程中的应用[J]. 当代教育实践与教学研究, 2018(10) : 175+177.