高鹏
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摘要：电气自动化是随着科学技术水平逐步提升而衍生出的新型技术，其在提高电气工程效率方面具有显著的应用效果，不仅大大减少人力、物力的投入，而且能够创造更加可观的经济效益。电气工程设计中合理运用电气节能技术可以减少建筑结构能耗，节能设计是国家提倡的节能减排指导方针，电气自动化与节能设计目前在电力行业应用不很广泛，需要深入研究电气工程节能技术，促进建筑节能与社会经济可持续发展。
关键词：:电气工程;节能设计;建筑节能
引言
电气自动化工程在自动化技术水平不断提升的基础上实现了快速发展。在绿色发展大背景下，为了提升电气自动化工程的效益，在节能设计方面要加快新技术研究，促进节能技术的进步。本文阐述了电气自动化设计的原则、节能技术的设计方案，并提出了在电气自动化工程中如何实现节能技术的合理化应用。以下观点仅供参考和借鉴。城市电网的整体规划建设中，电气自动化工程是一个不容忽视的部分。随着电网规模的不断扩大，工程中使用的变频器和整流器数量也在不断增加，使电网运行中产生了较大的谐波，可能会影响到电网运行的安全和稳定性。此外，谐波的产生会耗费大量电力，引发严重的能源浪费现象。基于上述几点，在电气自动化工程设计的过程中，要充分考虑到谐波产生的不良影响，采取改进措施完善工程的节能技术设计。
1电气工程节能设计原则
电气工程节能设计的本质是节约能源，降低能耗，减少经济成本。因此，电气工程的节能设计要遵循实用性、科学节能性、低碳经济性原则。无论设计人员如何节能，首先要遵循实用性原则。电气工程必须能够稳定运行，不会影响各用电设备的运转情况，更不会影响用户的生活以及安全。此外，还必须保证用电情况符合规范、规定。其次，设计人员还需要考虑如何科学节能。电气工程节能其本质即提高能源利用率，因此，任何节能技术、创新技术必须符合科学性原则。此外，设计人员需要全面了解整个建筑工程的概况，只有这样设计人员才能科学地、合理地推算预测整个工程所产生的电气能耗和环保利用效果，设计出合理科学的图纸，减少施工所产生的能耗。最后，设计人员还需要考虑低碳经济性原则。任何一个建筑工程在保证工程质量的前提下，都会考虑降低经济成本，如施工成本等。而降低经济成本本身就体现了“节能”原则。电气工程需要在此基础上进一步降低能源成本和经济成本。设计人员在进行图纸设计，选用电气设备、节能设备时，需要从一个建筑物的整体、未来长期运行的角度进行考虑。只有这样设计的图纸才能规范化、合理化、高效化，才能有效地控制经济成本，降低能耗。此外，设计人员还需考虑所采用的节能技术手段和设备。适当的技术手段能够有效降低技术花费。而合适的设备，如可长时间使用、能够循环使用的设备则能有效节省设备费用以及维修费用。
2建筑电气工程节能技术发展
随着全球能源消耗，能源浪费现象日益恶化，建筑电气能耗突出，许多国家将降低电气能耗作为节能工作首要任务。由于我国人口密集决定人均能源拥有率低，中国能耗超过发达国家，我国可持续发展战略发展重点是找到节能有效途径，建筑电气能耗占据很大部分，应重视建筑电气工程节能，应用有效的节能技术提高建筑节能水平。建筑能耗在各国能耗中占有很大比重，建筑能耗包括建材、电气能耗等，许多国家将降低电气工程能耗作为节能首要任务。各国提出先进的节能技术理念，充分利用新能源减少环境污染。法国是最早出台建筑节能法规国家，目前实行建筑节能标准节能效率达61．2%。美国通过改善建筑物固有结构性质，颁布《新建筑物设计节能》标准，提高节能型电气设备利用效率降低建筑能耗。日本节能技术处于领先地位，面对巨大的能耗压力，采取有效节能措施。2000年提出2020年节能目标实现住宅节能5%。
发达国家建筑电气节能方面运用先进的技术，提高能源利用率，减少能源损耗与环境污染。
3电气自动化工程中的节能设计技术
3.1合理选择和应用变压器
对于变压器的选择，应该从以下几个方面着手：（1）变压器材料：秉承节约的理念，变压器的制作材料应该优化选择，通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合，在保证变压器性能的前提下实现良好的节能效果。（2）铜材料：铜作为一种非常优秀的材料在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用，因此在电线和电柜中应该以铜材料替代硅材料，以便降低变压器空载运行中的能源损耗，从而达到节能的目的。（3）节能变压器：在科技发展的带动下，电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器，在电气自动化工程设计中，应该优先选择节能变压器。例如，市场中存在的S10以及S11等型号的节能变压器，不仅具备普通变压器的优点，而且具备良好的节能效果。在应用节能变压器时，应该确保接线方式的合理性以使其有效发挥功用，还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况，以免造成电能的浪费和变压器的磨损。（4）在配置变压器的过程中，要根据实际电力状况确定变压器的容量。如果变压器的容量过大，可能会导致变压器处于轻载状况，浪费电能。变压器在容量较小的情况下会出现长期过载运行，容易出现故障。通常情况下，在确定变压器容量的过程中要综合考虑扩容和过度损耗的情况，预留出电力冗余的空间，要选择合理数量的变压器。
3.2降低电能传输损耗
电线电阻是电能传输中出现损耗的主要原因之一，也就是我们通常所说的线损，控制线路损耗是电气节能的关键。电气自动化工程的设计人员要关注到线损问题并采取科学措施处理，从根源阻断线损情况。首先，在选择电线的过程中，要考虑到使用性能和时间，尽量选用具备较强传输能力的线缆，这样能够降低传输过程中产生的损耗。其次，要科学选择电力传输的线路。在布线时尽量选择直线并缩短电线的长度。最后，就是确保变压器处于负荷集中的位置，供电的距离缩减了线路损耗的情况也会得到一定程度的改善。此外，尽量选择横截面大的电线，减少线路电阻，实现节能的效果。
3.3设置无功补偿
电气系统的内部组成较为复杂，部分电气设备产生无功功率，随之出现电能浪费的情况，此时电压失衡，电能的利用效率大打折扣。对于各类存在无功功率的电气设备，在设计时应该注重补偿措施的应用，以保证功率维持在平衡的状态，减少不必要的能耗。节能设计过程中，可对无功功率进行补偿，具体应考虑到此类电气设备在自然功率、电压负荷等方面的情况，采取科学的补偿方案。对于无功功率补偿设计方案，需要合理调整补偿容量，以免在实际运行中出现无功倒送的情况。此外，还可合理应用有源滤波器，在该装置的支持下能够达到调节效率高、灵活性强等多重效果，运行期间无谐振现象，是补偿无功功率时较为可行的一种方式。
结束语
当前阶段电气工程的节能设计成为电力发展的重点之一，相关单位和组织应该为电气工程的节能设计提供充足的保障，从选择变压器、控制功率因素和电力电缆线节能设计的角度出发，降低电能能耗。此外，通过选取合适的变压器，实现不同变压器之间的优化组合以及处理功率因素和无功功率关系的方式，达到了电气工程的整体优化设计，提升了工程的效率和质量。
参考文献
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