电气工程自动化及其节能设计研究

电气工程自动化及其节能设计研究

何星亮1何飞虎2

广东省智能机器人研究院广东东莞523000

摘要：人民生活质量大幅度提升之余，生活和生产用电需求亦急剧扩张，究竟怎样透过电气工程自动化设计控制，贯彻节能指标，已经成为政府和电气工程企业共同关注的时代课题。

关键词：电气工程；自动化；节能设计；研究

1导言

现在社会经济的发展，发展和解放生产力是当今中国社会的经济发展基本要求，发展生产力需要投入大量的生产资料，这就对能源的需求量越来越大。在发展经济的过程中，虽然经济发展要依靠能源，但是二者要和谐发展，如果不注重对生产能源的节约，相反能源会对经济产生副作用，因此节约能源成为全社会进行生产活动中高度重视的一个重点。为此为了在电气工程自动化技术的使用过程中节约能源，注重节能技术的应用，显得尤为重要。

2电气工程及电气工程自动化的概述

2.1电气工程

电气工程简称EE，在科技的不断发展过程中，电气工程作为科技领域当中的核心内容，普遍的应用在了各行各业当中，并且推动了电子信息技术的不断发展和进步，为人们的生活带了极大的便利，另外，电气工程也是一门重要的专业课程，但是在各大院校中有着不同的叫法，除了电气工程之外，还有电气工程与计算机科学、电气工程和信息科学等，从这样的名称中可以看出，电气工程与计算机信息之间存在着较大的关系，在社会科技的不断发展下，电气工程不再局限于传统的创造生产电子与电子系统的有关学科总和的定义当中，而是拥有了更为宽泛的定义。

2.2电气工程自动化

一般情况下，电气工程的自动化可以看成是一次设备的智能化、实现一次设备的在线监控等技术的发展。在世界范围内，电气工程在现代科学领域中占据着重要的地位，在这样的情况下，电气工程的自动化也就成为了各个国家发展过程中的重要内容，电气工程自动化涉及到多个方面的内容，其中不仅包括电力学、还包括信息技术和计算机技术等，在这样看来，电气工程自动具有极高的应用价值，在科技的不断进步当中，电气系统逐渐复杂，电气工程自动化的设计也逐渐人性化和个性化，推动了社会经济的快速发展。在目前的电气工程自动化当中，为了提高其中信息传递的速度，一般采用光纤作为信息传播的载体，使用连接电缆的设备数量逐渐减少，在这样的情况下，不仅减少了铺设电缆的成本，同时实现了信息的交叉传播；另外是电气工程的智能化，在电气工程自动化的设计当中，其中的相关设备能够实现在线监测，并且向着电力光互式的方向进行发展，在信息技术的应用当中，这些设备不仅能够实现在线监测，同时还能够实现对设备的只能控制，一般情况下，在线监控是由采集站构成的，经过核心元件的处理之后，能够实现全程的监控。

3节能设计原则

3.1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。

3.2先进性原则

随着科学技术的不断发展，不同种类的节能设备和技术也在不断涌现。因此，设计者在进行电气工程自动化节能设计的过程中，一定要根据自身的具体实际情况，积极运用现代科学节能技术产品，提高节能设计的质量，并有效地实现电气工程自动化的节能目的。

3.3环保性原则

对于电气工程自动化设计者来讲，其进行节能设计的主要目的就是为了有效地节约能源，提高能源利用率，进一步增加企业的综合效益。从电气工程设计工作者方面来说，就是要科学合理的选择材料，确保能够有效地减少材料对于环境的污染与破坏，达到环保的目的。

3.4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加强电气工程自动化的节能设计

4.1做好变压器的选择工作

变压器选择是电气工程设计过程中的重要内容之一，由于变压器本身就是能源消耗的主体同时又存在很多的负载方面的隐患，因此是供电系统中的关键设备和重要设备，同时也是重点监控的设备之一。由于变压器的能耗比较大，因此节能设计的第一步就是优化变压器的选择方案：首先要根据设计需求和实际变压器种类重新进行核对，通过优化排列和优化设计可以有效对变压器的整体能耗进行控制，并努力将其控制到最低范围内。其次要设置必要的自动补偿设备，通过对变压器电流的实时掌控，确定最佳的运行方案。当然变压器的选取要坚持低能高效的原则。

4.2降低电能传输过程中的能源消耗

电能传输过程中由于电阻内部阻碍作用会产生一定的功率损耗，造成很多的电能损耗，但是由于线路传输之间具有一定的传输距离，因此传输损耗是难以避免的，但是我们可以采取必要的措施将能耗控制在合理的范围之内，由于电阻和线路长度之间成正比关系，与导线的横截面积成反比关系，因此我们可以降低线路传输距离实现降低损耗的目的，对于传输线路进行合理设计，避免出现线路回头设计和弯路设计现象，在达到基本传输目标基础上进一步缩短传输距离。在线路材料选择中尽量选择一些截面积较大的线路，减少损耗。

4.3尽量沿用有源的滤波器

在进行电气工程自动化控制过程中，因为相关人员专业技能和职业道德素质低下，经常会出现错误性操作现象，想要针对该类问题加以预防，最好的途径就是进行自动化系统中的谐波抵消。因为我国电气设备样式丰富且数量繁多，新进职员动作误差几率同步全面提升，谐波数量自然有增无减，不过从中衍生的谐波和基波，会自然地在电网阻抗上加以交互重叠，使得电压畸形隐患愈加深入，造成后续愈加严重的电气设备错误反应动作。

4.4进一步加强无功补偿技术的应用

无功补偿设备的应用可以提高自动化控制系统的运行效率，在很大程度上降低运行损耗，减少运行成本，给企业带来更多的效益。通过对电气工程自动化控制系统实行无功补偿方案，避免了系统的超负荷运行，但在实际的应用还应该加强管控：一是在通过无功功率补偿设备增加系统功率因数的同时，还应该保证增加功率因数的平衡性，使系统可以承受住更多的功率压力；二是要结合配电电压实际容量和自然功率因数等参数，进行最终电容器容量大小计算，通过合理计算增加无功补偿功率设置的科学性；三是要选取无功功率作为标准，进行投切参数确认，其核心动机便是将以往频繁出现的过度补偿、无功倒送和投切震荡隐患遏制，减少系统运行的不稳定性。

5结语

综上所述，电气自动化控制中的节能设计应用工作，目前在我国仍旧处于初步探索阶段之中，有关设计工作人员需要做的，就是在日后经济、科研实力不断改善基础上，时刻以能耗减少作为关键突破点，借助最新技术手段将电气自动化能源损坏隐患遏制，减少其对环境的污染效应，使得社会大众从此居住在一类健康、舒适的社会环境之中。

参考文献：

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