电气工程自动化及其节能设计研究齐洪河

电气工程自动化及其节能设计研究齐洪河

齐洪河

南京赛格米勒电气有限公司山东分公司山东济南271000

摘要：我国国民经济日渐繁荣，社会经济发展的同时，科技水平也在提升，为电气工程自动化技术带来了推动作用，随着电气工程自动化技术的普及，人们对技术的节能设计展开分析，以此满足人们日益增长的电力需求。本文分别从变压器、电能消耗、滤波器以及无功补偿技术阐述电气工程自动化节能设计的技术因素。

关键词：电气工程；节能设计；自动化

引言：

当前阶段，电气工程自动化已经日渐成熟，并广泛应用于各行各业中，随着技术的普及，能源消耗问题引起人们的重视。现如今，人们的环保意识不断加强，技术人员通过对技术的优化，将节能设计理念融入电气工程自动化中，以设备稳定运行为基础，降低设备能源消耗，提出了节能设计在我国电气工程自动化控制中的有效优化。

1.电气工程自动化概述

作为一门新兴技术产业，电气工程在我国社会经济发展中发挥着重要的作用。电气工程自动化已经在各行业普及应用，并深入到人们的生活和工作中，企业的生产也离不开这项技术，并以此提高生产效率，降低生产成本。例如计算机技术、网络控制技术以及机电一体技术等，特别是机电一体化技术中实现电气工程自动化，使技术的监控能力有所提高。分析电气工程自动化的特点，具体如下：（1）融合多项高科技，为电气工程自动化的实践应用拓展领域，提升技术的应用价值。（2）将更具有实用性的技术投入企业生产活动中，使技术优势成为工业生产优势，提高产品的生产效率，并朝着智能化的方向发展。（3）人们对设备进行在线监测，实现光互式电力互感器的应用。（4）多个采集站构成了技术在线监测功能，以微处理器作为核心元件，实现对生产全程的有效控制，完善各个环节的数据采集与控制。（5）技术与控制中心联网，实现产品集中监管，凭借网络平台与技术优势完成对电气工程的全方位管理[1]。

2.电气工程自动化节能设计中的技术因素

2.1选择适当的变压器

电气工程节能设计中，变压器的选择至关重要。变压器在使用中会消耗较多能源，且运行中也会存在负载隐患，这是节能设计中优先考虑的问题。对此，人们需要按照电气工程自动化的实际需求，仔细核对变压器种类，针对变压器进行优化设计，合理控制变压器的能源消耗，从而达到节约能源的目的，实现能源的高效配置。施耐德ABL6TS100B安全绝缘变压器的额定功率为1000VA，输入电压230V交流单相，端子：N-L1；400V交流相线到相线，端子：L1-L2，输出电压为24VAC。该变压器应用下，设备的无负载损耗只有26.5W，短路电压为0.0293，能够有效的保护设备安全运行，且以节能为目的为电气工程自动化优化设计。

2.2合理控制电能传输中的消耗

设备电能在传输时会遇到电阻阻碍，并消耗较多功率，给设备运行带来电能损耗。不同位置的线路在传输中会有一定的距离，距离过程也会带来损耗。对此，人们需要合理控制电阻与线路的程度，明确二者之间的正比例关系。电阻、线路长度与导线横截面积之间存在反比关系，人们对传输距离加以控制，可以降低能源损耗，避免线路传输中出现弯路，缩短电能传输距离。与此同时，在选择材料的时候，建议选择面积比较大的线路，从而合理控制电能传输过程中的能源消耗。

2.3选择有源滤波器

一些电气工程工作人员自身缺乏技术水平，在电气工程自动化控制中容易出现人为失误。对于这一情况，还需要借助电气工程自动化系统的管理功能，将谐波对消处理。应用有源滤波器能够帮助工作人员规避人为错误，通过对消谐波的办法，消除这一部分的电能损耗，避免不必要的能源浪费。

2.4执行无功功率补偿方案

电气工程中配电系统的组成有升降变压器和输配电线路等，电流的存在可以让设备满足用户的需求，但电流通过的同时也会带来一定能源损耗，即无功功率损耗。对于这一情况，人们需要为电气工程自动化执行无功功率补偿方案，降低电压的同时加强对电网的管理力度，保证电能传输质量达到要求。引发无功功率的原因是功率因数过度下降，无法达到设备运行要求，导致用电户无形中增加用电成本。因此，执行无功功率补偿方案时，人们需要对无功补偿设备加以优化设计，从而提高功率因数，确保电功率能够相平衡。

电气工程自动化中进行无功功率补偿时需要从以下几方面考虑：（1）投切开关与电容循环投切比例之间的分类与配置，完成后续无功补偿优化设计。（2）计算电容器的容量，结合自然功率因数问题，如果发现谐波出现，可以使用串联电抗器，以此合理控制谐波。（3）执行无功功率补偿方案时，将无功功率作为标准确定投切参数。应用模糊投切技术，完成设备的平衡调试，实现跟踪的精确水平[2]。

3.节能设计在我国电气工程自动化控制中的科学优化

针对节能设计在电气工程自动化控制中的优化措施，可以两方面入手。一方面是提升电气工程自动化系统的运行效率。在选择设备时优先选择有节能效果的设备，节能型设备在运行中可以达到节能指标。使用时应执行无功补偿方案，并保证设备负荷均衡。例如配电设计中，可以根据负荷要求选择系数，电力系统安装时提高电源利用率，实现电能的节能配置。另一方面，优化配电系统设计方案。从实用性角度考虑电力系统的优化设计，保证电气工程自动化控制中对电力设备的合理控制。配电控制中需要保证设备与电气设计符合技术要求，且电力系统的功能满足设备需求，并从安全角度出发，发挥导线的绝缘性能。走线的时候，建议工作人员提前为线路留出一定绝缘距离，以此保证电力传输的安全性与稳定性，保证导线复合能力达到要求，确保电气工程自动化控制系统可以高效应用。要求工作人员额外重视系统安全接地与雷雨天的避雷工作，以此实现系统的节能控制。

总结：

总而言之，随着我国社会经济的发展，节能减排已经成为未来电气工程自动化发展的趋势，电力工程从业人员在日常工作中需要采取有效的措施对系统优化设计，从而强化系统运行的稳定性。当前我国电气自动化控制中节能设计的技术还未成熟，需要从业人员加深对技术的深入研究，结合发展实际，为今后的节能设计奠定基础。

参考文献：

[1]徐紫阳，黄建乐.电气工程自动化及其节能设计的应用探究[J].农家参谋，2018（24）：237.

[2]孙肇伟，杜少雄.电气工程自动化及其节能设计的应用分析[J].河南科技，2018（31）：121-122.

作者简介：齐洪河（1986.06--）；男，山东泰安人，大专，毕业于山东电力高等专科学校；研究方向：电力设计。