电气自动化工程中的节能设计技术分析

电气自动化工程中的节能设计技术分析

田庆荣

贵州省兴义市电力有限责任公司 贵州兴义 562400

摘要：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。

关键词：电气自动化；节能设计；技术

引言

随着我国经济的不断发展，城市化建设进程得到了不断提升，但社会经济的发展的背后缺失日益严重的能源匮乏危机，尤其是对于我们这样一个人口大国而言，能源问题更为显著，成为当前不可忽视的重大问题之一。在当前能源供应体系中，电力无疑是最为重要的能源之一，电力能源也是确保社会、经济发展的基础，但随着煤炭资源逐渐紧缺以及社会大众对生态环境逐渐地重视等因素，导致目前电力能源处于相对紧缺的状态。因此，如何根据现有基础，合理转变电力发展趋势、降低电力能源的消耗成为未来工作中的关键问题。根据不断地研究发现在当前情况下应积极进行电气自动化控制系统的优化提升，保证电气自动化设备与系统均能达到最佳的理想状态，以此降低电力系统在运行中产生的不必要损耗，不过这种方式对于当前的电力应急技术而言具有一定的挑战。为了能够有效降低电力系统中的能源损耗，本文将进行针对电气自动化控制中节能控制器进行优化设计，以期减少传统控制器造成能源损耗的情况。

1电气自动化节能设计技术的重要性

电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求。与此同时，应该借助节能技术让整个能源消耗慢慢减少，这样既能降低当前污染物排放量，还能强化对环境的保护，借此缓解环境污染等相关危机，从而提升生活质量，让电气自动化得到进一步发展。当前正处在低碳经济这一背景下，所以电气自动化更应该着力发展节能技术，对其有效设计，这样在减少污染物整体排放量的同时，能够让新能源实现有效开发，从而顺应时代总体发展潮流。

2电气自动化工程中的节能设计技术

2.1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。最后，要科学地设计变压器的容量和数量。不同的电力工程中实际运行的电量是不同的，而不同的电量需要选择不同的变压器容量，如果变压器的容量低于电力系统的实际需求，那么会缩短变压器的寿命以及降低工作的质量，相反，如果变压器的容量要大于电力系统的实际需求，会造成资源的浪费。因此，在选择过程中，设计者要根据电力系统的实际情况，结合实际运行的电力数据，选择合适的变压器容量。另外，还要对变压器的数量进行控制，变压器的台数不宜过多，否则会造成资源的浪费，一般情况下，2台变压器的设计是比较机通信需求；借助于控制单元，能够根据所采集的信息发出控制指令，从控制站传输至现场，满足调控机组运行的要求。

2.2变频节能技术

所谓变频节能技术是指当电力系统中的高压和低压配电网负荷与需求发生变动时，利用电力系统中变压装置与变频装置控制能源输出量，促使电气自动化可以与相关部门对节能环保需求相符，这种技术在电气自动化之中节能效果约为35%左右。一般变风量系统之中是通过变频系统和变风量设备所构成，整体属于十分舒适，还能降低能源损耗量的系统，这种系统具备以下几种优势：其一，在此系统之中具备能源消耗控制装置，当系统处于运行状态时，能够合理调整能源输出的实际频率与消耗量，在任何环境之中都可以进行变频优化，能够切实达成电气自动化节能设计要求。第二，能够在安装之后自行开展运转与优化，在运转之中不会对电气自动化造成任何限制与影响，切实为用电公户提供良好体验。

2.3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。

结语

科学技术是第一生产力，以往的计算机程序能够在人们的指令下进行操作，实现电气自动化控制，而在人工智能技术研发推广后，计算机程序可以学习、模仿人类的思维及行为，基于自身运作规律挖掘出数据与不同构件间的联系，借助于算法发出指令，实现对电气设备的自动化、智能化控制。现阶段，在电气工程中，依托于计算机技术、传感技术、变频技术、计算机集散控制技术、PLC控制技等现代化科技，实现了电力生产、输送、供应的自动化控制，随着电气自动化技术的进步，电气工程自动化控制将进一步优化，朝着智能化的方向发展。在这一背景下，企业应基于电气工程控制需求完善电气自动化技术体系，打造高素质电气管理队伍，切实发挥电气自动化在电气工程中的技术价值。

参考文献

[1]胡延丰.电气自动化中的节能设计技术[J].中国战略新兴产业（理论版），2019（15）：1-1.

[2]杨凌吉.针对电气自动化节能设计技术的实际应用对策[J].数码设计（下），2019（09）：109-110.