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电气自动化工程中的节能设计技术分析陈海艳

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：陈海艳

[导读] 摘要：随着社会经济的持续发展，电气自动化工程迎来全新的发展时期，在现代化的发展理念中，节能设计是提高电气工程整体品质的重要途径。

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        摘要：随着社会经济的持续发展，电气自动化工程迎来全新的发展时期，在现代化的发展理念中，节能设计是提高电气工程整体品质的重要途径。本文则主要围绕电气工程及其自动化的节能设计工作展开探讨，梳理具体的设计思路，以期给同行提供参考。
        关键词：电气工程；节能设计；无功补偿
        引言
        近年来，随着我国经济发展速度的进一步提高，工业生产对能源的需求越来越大，资源也越来越紧张。与此同时，城镇化建设进程进一步加快，我国城镇对电力方面的需求也越来越大，这些都进一步扩大了城镇电网的规模，在现代城镇电网中所投入的电力设备越来越多。但电力设备运行过程中会产生大量的谐波，从而对城市的电网进行破坏，影响了电力系统的正常运行，因此必须不断加强配电装置设备的设计和安装工作，稳定电力系统。在这种情况下，我国政府各级部门和企业必须做好节能建设工作。基于此，文章对如何在电气自动化工程中做好节能设计工作、降低电气工程运行过程中的能耗展开了研究，以供参考。
        1电气自动化节能设计技术的研究必要性
        当下，人们的生活完全离不开电气自动化技术，电气自动化技术在社会上各领域都得到了普遍应用。因此，研究电气自动化的节能设计就变得尤为重要.电气自动化节能技术可以减少能源的浪费，也可以避免供电和输电系统瘫痪的现象出现，最终为人们提供良好的生活环境。除此以外，对于各个企业来说，节能设计可以使电气设备更加安全可靠地运作，提高了工作效率，降低了能耗，从而让企业可以获得更高的经济效益。因此，研究电气自动化节能技术是利国利民的大事，同时也与我国坚持可持续发展的理念相吻合。
        2节能设计的基本原则
        2.1安全性原则
        电力系统中包含多种同时运行的电气设备，各种电气设备均要处于安全运行的工作状态中，从而高效开展生产作业。以牺牲安全性为代表的节能设计完全不可取，否则会增加电气设备的故障率，最终出现适得其反的局面。对此，在节能设计中必须充分保障各类设备的安全性。
        2.2技术先进性原则
        电气工程节能设计的实现应得到先进技术的支持，从现阶段的发展状况来看，新技术、新材料等相继被应用于电气工程中。此外，相配套的节能设备也取得了良好的发展成果，将其整合至电气工程后，可以显著提高电力系统的节能水平。因此，对于电气工程的节能设计必须遵循技术先进性原则，从而充分发挥出技术的应用优势，通过技术手段降低能耗，实现节能发展的目标。
        2.3持续性发展原则
        电气工程行业的发展应具有持续性，在电气工程的节能设计中必须充分关注各类资源能源的状态，切实提高其利用效率，以满足可持续发展的要求。对此，节能设计过程中需要重点考虑高能耗的生产环节，主动采取节能降耗措施。
        3电气自动化工程中节能设计技术的应用策略
        3.1做好电气能源损耗方面的工作
        电气自动化系统在运行过程中，能源的消耗是比较大的，而相关工作者可以从电阻的环节出发，优化这方面的设计工作。工作人员要提高新材料的使用率，选用市场上性能比较高的导线代替传统的电线，选择横截面积比较大的导线，以减少运行过程中电力资源的浪费，提高电力的传输速度。同时，工作人员还可以不断优化导线路径的选择，用直线传播代替光线传播，加快电力输送的速度速度。另外，要缩短电气系统中变压器和用电器之间的距离，缩短二者之间的直径。

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        3.2做好变压器方面的选择工作
        在电气自动化系统设计过程中，变压器占据着核心的地位，同时也是节能设计活动中的重点内容，主要是因为变压器影响电气系统中电功率的运行，影响电流电压的转换。首先，从材料的角度出发。设计者要做好变压器材料的选择工作，在选择过程中树立节能的理念，尽量使用铜片以及绝缘材料。其次，要提高铜材料的应用频率。铜材料在变压器设计过程中有着不可代替的作用，在电线电柜中用铜材料替代硅材料，不仅可以提高变压器在空载运行中的运行效率，还可以进一步减少其运行的耗能，达到节约能源的目的，如图2所示。再次，目前变压器市场中的变压器类型较多，设计者要优先考虑节能变压器，将其投入使用之后，还要加强对变压器的维护和保养，在使用一定时间之后要及时进行更换，让变压器始终处于最优的状态。
        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。
        3.4提升系统实际运行实效
        由上文分析可以看出，电气工程自动化节能技术在促进社会经济发展方面有重要作用，在实际生活与社会生产中应用电气自动化技术，能够有效提高生产效率，降低劳动力投入，同时避免操作失误。而将节能技术应用到电气工程自动化系统中，还能够在传统基础上实现系统全过程监督控制目标，能够充分保证系统运行安全、稳定。电气自动化节能技术是建立在计算机技术基础上发展而来的，能够有效规避数据误差，充分满足行业精细化生产需求，有利于弥补工业生产、管理等方面存在的盲区和疏忽，同时减少高危生产环节事故发生概率，充分保证工作人员人身安全，并且可以技术发现系统作业过程中的异常信息，并及时做出正确反馈，为提高处理效率奠定良好基础。
        4电气自动化技术在电气工程中的发展趋势
        4.1设备市场化
        借助于电气自动化技术，电力企业实现了对电力生产、输送、供应的自动化控制，有效提升了供电服务质量。因此，电气自动化控制将成为电力事业发展的重要推手，在这一发展趋势下，电力企业应该极力促成电气自动化技术体系的标准化发展，构建以市场需求为导向的设备生产制造体系，全面提升电气自动化控制水平。在电气自动化技术研发过程中，企业应该做好前期的市场调研工作，准确把握市场行情及市场需求变化，以满足客户需求为目标开发技术产品，推动产品技术升级、改造，满足电气工程自动化技术体系配置需求，提升产品销量。
        4.2智能化
        人工智能是一门以计算机为技术的现代化科技，其核心技术有专家系统、人工神经网络、启发式搜索、模糊集理论等，相较于传统的控制技术，其具有系统适用性好、综合性能优良的技术优势，因此电气自动化技术中融合应用人工智能，是必然趋势。人工智能应用于电气自动化技术中，可完善系统控制功能，减少控制误差，加强控制效果。
        结语
        电气工程的发展应兼顾社会经济效益和生态效益的双重要求，在现代化发展理念的引导下，节能设计显得至关重要。节能设计应遵循安全性、科学性、技术先进性等多重原则，根据电气设备的特点选择行之有效的设计方案，提高电气工程的节能水平，以创造更显著的应用成效。
        参考文献：
        ［1］代晓鸥，刘卫，包莹．电气工程中节能技术的应用探讨［J］．科技经济导刊，2020，28（16）：71．
        ［2］高珍珍．电气自动化的节能设计技术探索［J］．数字通信世界，2020，16（5）：87．