史新高
山东仁丰特种材料股份有限公司，山东 淄博 256407
摘要：现代社会科学技术不断发展，尤其是自动化技术发展迅速，已经深深的融入到电气工程当中。节能设计技术在电气自动化的生产和生活过程中占有着极其重要的作用，为了创建“节约型社会”，我们必须将有关电气自动化的节能设计技术的发展提到日程上来。在电气工程的自动化设计上，要充分的适应时代发展的需求，提高电气工程的节能水平，有效的推动我国经济的持续发展，为我国电力业的发展奠定基础。
关键词：电气自动化；节能设计；必要性；应用
1 电气自动化中节能设计技术的必要性
电气自动化是目前电气信息领域最为先进的学科，不仅能够提高工作效率，减轻工作人员负担，降低企业的运营成本，而且能够改善员工工作环境，促进企业向着更加现代化的方向发展。随着我国经济社会发展和城市化建设的进步，节能环保已经成为现代经济发展的新思路，也是我国低碳生活中的重要组成部分，电气自动化作为我国重要的电气产业，应当积极开发利用新能源，并且推广节能减排技术，促进我国低碳经济的进一步发展。通过科学合理的节能减排能够减少能源消耗，降低污染物排放量，加强对环境的保护，缓解我国能源短缺与环境污染的危机，提高人们生活质量，对电气自动化的进一步发展有重要意义。综上所述，在我国低碳经济的发展背景下，电气自动化应当大力推进节能减排技术，降低废气和各类污染物的排放量，积极开发利用新能源，顺应时代发展潮流，促进我国经济实现可持续发展。
2 电气自动化中节能设计的原则
（1）安全性原则。作为电气工程设计中的首要原则，安全性原则就是使设计者要有长远的目光，能够运用全面的观点看问题，不仅要重视节约能源，还要重视电气设备的安全性以及其运行过程中的安稳型，以确保电气工程自动化的运营生产能够顺利进行。因此，在电气工程自动化的节能设计中，相关工作人员一定要遵循安全性原则，要在保证电气设备安稳运行的基础上展开。
（2）环保性原则。进行电气自动化节能技术设计是为了更好的实现对电力资源的有效利用，从而达到节约能源的目的，以更好的提高电力企业的经济效益。此时就要求电气自动化节能技术设计人员根据实际情况，选择与之对应的电气材料，并满足安全、先进和经济等性能指标，从源头上避免电气材料对周围环境造成的污染，以更好的达到环保要求。
（3）可持续性原则。在重视环境保护的今天，国家极力倡导环境和资源的可持续发展，人们对于资源的可持续发展也是十分重视的。因此，电气工程的节能设计必须从长远出发，既要符合国家节能减排的要求，又要符合人们的心理需求，不仅要对能源的消耗和污染的排放进行科学的设计，还要对能源的节约做好科学的规划，以达到可持续发展的目的。
（4）先进性原则。随着我国科学技术的快速发展，加快了节能技术的更新速度，而且在社会上出现了一系列的节能设备与技术手段，为推动电气自动化节能设计奠定了良好的基础。此时就要求设计人员根据电气自动化节能技术的基本要求，来进行相关设备和技术手段的选择，该过程中尽可能遵循先进性的原则，从而保证设计出的节能技术真正的实现最大化节能效果。
3 电气工程自动化及其节能设计技术的应用
3.1 选择合适的变压器
进行电气工程自动化及节能设计工作时，选择合适的变压器是技术人员应重点关注的一个环节，同时也是决定节能效果是否明显的主要因素。对于一个完整的电气工程系统来说，其内部的供配电系统会直接影响到整个工程的运行状态，也会影响到工程的节能效果。而在供配电系统中，起到核心性组成作用的部件就是变压器。一般来说，在电气工程领域，变压器的类型相对较为丰富，并且比较复杂。
不同的材质会为变压器提供不同的性能，而不同性能的变压器在运行期间所造成的损耗也会存在明显的差异。所以，为了真正发挥出电气工程的自动化作用以及节能作用，在选择变压器之前，技术人员需要对电气工程的整体参数加以测量计算，选择最适宜的节能质量及标准的节能指标要求，以此有方向有计划的选择变压器性能及变压器材料，使之能够满足整个系统运行的要求，并且能够最大程度降低能源损耗。
3.2 无功补偿应用
配电系统主要是由变压器和输配电线路等构成，在电力系统中，其主要以电流的形式存在。其可以切实满足客户的需求，但是在运行中会产生较为严重的能源消耗，产生大量的无功功率。所以，在进行控制中，应该有效的控制电压，防止电压降低。在电网的管理工作中，应该合理的进行，提升电网的传输质量。无功功率产生的原因主要在于功率的因数非常小，不能达到设备运行的要求，导致用电的成本会急剧提升。在实际的应用环节中，设计人员要合理的设计无功功率的补偿，从而确保电功率达到平衡，有效的降低电费，促进企业的进一步发展。电气自动化系统在无功功率补偿的环节中，应该控制好投切开关，设计好传统的补偿带内容循环投切比例，还应该完善后续的无功功率补偿工作。再对电容器的容量进行计算，结合容量的大小，考虑实际容量，分析自然功率因素。在进行无功功率补偿的环节中，要结合谐波进行分析，联合串联电抗器，从而有效的对谐波进行控制。在无功功率补偿中，应该将其作为基本标准，从而设计好投切参数。为了有效的防止无功功率补偿中出现补偿过度的情况，在设计中应该充分采用模糊投切技术。这项技术可以及时的调试，提升设备的精确度，及时对设备的运行情况进行跟踪。
3.3 滤波器的应用
因为非线性电压产生电流的电气设备不断的增加，所以，由此产生的谐波电流也随之增多。另外，谐波电流会产生一定作用的电压，这些电压对电网的电流起到对抗作用，所以，在这种情况下最容易出现电压畸变的现象。因此，为有效避免误操作情况的发生，最大限度的消除谐波电流，可以通过使用滤波器来减少谐波。例如有源滤波器就是比较常见的滤波器，它的主要特征是动态性能好，反应快，能够在无功补偿情况下快速的消除谐波，从而达到限定的功率：（1）无功补偿可以一次性消除80次的滤波；（2）有源滤波器采用并联的方式将电能的功率范围扩展到更宽阔的层次。有源滤波器通过过滤谐波，从而快速的消除谐波，有效避免误操作情况的发生，大大的提升了电能的运行功率，使无功补偿达到最佳的运行效果，实现节能目的。
3.4 采用高频技术应用
高频技术作为一种高新节能技术是基于传统的变频技术来进行展开的，高频技术可以充分利用能源和材料，事实上，在进行相关的实验分析过程中，技术人员发现电气产品的变压器、电感、电容的体积重量与电源频率的平方根成反比。于是在此基础上，技术人员实现了对电力设备进行运行频率调整的技术。一般来说，当工频从80hz增加到20khz时，电气设备的体积重量会呈现出下降趋势，下降幅度在5%到10%之间。为此，技术人员需要积极开展电源的改进工作，实现节能降耗，最低能够节能30%。由此可知，高频技术的推广应用可以较大限度地利用电能，且其运行效果优于变频技术。
4 结语
当前，经济的发展使得能源的使用量增大，但是，出现严重的资源浪费的现象，使得能源短缺现象极为严重，成为备受关注的问题。尤其在电气工程及自动化系统中，能源浪费现象尤为突出，需要引起高度关注。为此，需要相关从事自动化设计的人员要注重节能技术的应用，既要维护系统的正常运行，又要达到节能的目的。
参考文献：
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