电气工程自动化信息技术及其节能设计与分析

电气工程自动化信息技术及其节能设计与分析

叶 伟

中国水电顾问集团风电张北有限公司 河北省 张家口市 076450

摘要：人与自然和谐共生将成为新时代发展的重要依托。所以，应秉承着节能环保原则，在电气工程中充分应用自动化信息技术，由此降低不必要的电能损耗，促使电气工程拥有良好的发展前景。同时，应转变原有工作观念，不断渗透自动化管理思想，扩大自动化应用范围。本文对电气工程自动化信息技术及其节能设计进行探讨。

关键词：电气工程；自动化信息技术；节能设计

1电气工程节能设计的原则

1.1安全性

针对电气工程进行节能设计应当始终以安全性为首要前提。无论是实现节能降耗，还是提高电气设备使用效率，都应当遵循安全性原则，这样才能促使电气工程相关企业获得良好的运营保障。同时，设计者在电气工程节能设计环节，还应注重电气产品质量问题，不可为了过多节省电能而导致质量存在缺陷，这样很容易埋下安全隐患。与此同时，节能设计还应建立在电气产品正常生产秩序与统筹规范之上，以免影响电气自动化系统出现运行故障，进而最大化彰显出系统自身的节能特征。

1.2环保性

在电气工程中实施节能设计还应考虑到环保因素。虽然从根本上是为了节省电能，但最终目的是为了对生态环境起到保护作用，所以电气自动化系统应在环保基础上利用减少能耗的方式达到节能设计目的。另外，还要求设计者具备较强的环保意识，使其在进行电气产品设计时能从多个角度包括材质、工艺等方面达成节能环保目标，最终促使电气工程自动化技术获得良好的节能性，也能为相关企业带来可观收益。

1.3综合性

在电气工程中应用自动化信息技术时，除了需要注重安全性与环保性外，还应意识到综合性的特征，其中具体是指相关企业的综合效益。以往为了保护电气行业的经济效益，常采用“材料替换”的方法降低企业投入成本，这种方法虽然具备经济性优势，但却会影响电气设备的使用效果，促使后期出现维护成本加大等问题。因此，在电气工程自动化信息技术节能设计过程中，应根据电气企业运营实况科学采用节能设计手段，确保自动化信息技术发挥出真正的作用。

2电气工程自动化信息技术的重要性

电气工程自动化信息技术具有较为重要的实用价值。具体包括以下两个部分：其一，提高信息化水平。以往常依靠人力开展电气工程研究工作，这样很容易降低工作效率。而今若能充分应用自动化信息技术，既能达到节约人力资源的目的，又能从根本上提高电力系统维护效率，尤其是电气自动化系统的推广可在计算机设备支持下促使整个电气工程的发展获得较高的技术水平，进而降低工作难度。其二，减少电能损耗。随着节能环保理念的深化，人们更期待获得节能型生活，而自动化信息技术的应用刚好可以通过减少能耗的方式满足人们的实际生活需求，确保在使用电气产品时能够从中享受到节能服务，从源头上杜绝能源浪费现象。

3电气工程自动化信息技术及其节能设计措施

3.1合理优化配电系统性能

在电气工程自动化信息技术基础上进行节能设计时，还应合理优化配电系统性能，促使自动化电气工程在优质的配电系统支持下稳定运行，进而达到最佳节能目的，并且还应注重配电系统导线横截面的有效控制，包括增加面积、延长导线长度等，促使电能拥有较高的利用率。同时，需保证配电系统在实际供电期间具有至少15s的断电可允许范围，适当安装自动切换设备，使其在断电期间不会与市电供电系统出现并联现象，而且针对400V线路，其电压降不宜>7%。此外，关于配电系统的线路半径应做好合理规划。比如，在380V配电线路中，其半径应≤500m，其中220V电压下半径需不超过1000m。在电气工程中应用自动化信息技术时理应确保它与配电系统具有较强的协调性，以免影响电气工程发展质量。

3.2融入PLC自动控制理念

（1）远程操控与自动化故障诊断服务，通过PLC技术可为电气工程中的自动化系统提供自动化控制。比如，可对隔离开关、断路器等设施实施科学的信息处理，并根据具体分析结果对相关设施进行远程控制，以免发生危险。而故障诊断则是经由PLC技术对相关设备以及自动化系统中的潜在隐患实施评估，根据评估数据进行修复，最终在明确故障点的同时也能有效增加企业综合效益，帮助电气工程节约系统维护与产品生产时间。

（2）实现融合发展，PLC技术现已成功与自动化信息技术相互融合，PLC技术可充当自动化控制装置，为电气工程实现节能目标提供重要助力，进而推动电气工程的高效发展。

3.3优选自动化电能装置

（1）变压器。变压器在电气工程中占据着重要地位，它能起到电能均衡输送作用，所以在节能设计中应选择适合的变压器，防止出现大量的电能损耗。一般在选择变压器时应考虑到电气工程用电负荷，以75%～90%的额定容量为主确定可承受电力负荷，若变压器无法承受所需承载负荷，应上调变压器容量，以免出现过载现象引发较大的能耗问题。同时，在材质上应以铜制为首选，相比常规铁制变压器能耗稍小，并依据电气工程具体的变压器节能设计要求进行选择，以此获得最优化节能设计成果。

（2）无功补偿装置。无功功率的产生会造成电气工程自动化系统出现容量空间变小等状况，甚至有可能引起线路质变问题，所以应适当应用无功补偿装置，促使系统具备稳定的运行状态。当系统所形成的功率因数＜0.9时，将严重增加企业运营负担。因此，无功补偿装置的安装是帮助企业节约成本的重要因素。在确定该装置规格时应以容量需求、设备电压容量、谐波量为依据，采用串联方式确保装置具备良好的实用性。

（3）有源滤波器。有源滤波器也是保证电气工程自动化信息技术实现节能设计的主要设施。一般在电力工程系统遭受谐波侵害时，将降低运行质量，而且还会增加系统运行故障的发生风险。此时，可以在有源滤波器协助下消除谐波，由此为电气工程自动化的发展创造有利条件。

（4）电阻器。电阻值的大小会影响电气工程能耗值。因此，应科学选择电阻器，以此运用电阻杜绝系统短路问题。一方面，可以从电阻器材质、尺寸、横截面等参数控制电阻器的阻值。另一方面，还应保证电能输送阶段不会产生较大的电流量。一般电阻器阻值越大，其能耗就会越大。对此，应尽量选择阻值相当的电阻器，并且依靠电气工程线路布置情况把控好电阻器性能，如大横截面电阻器或抗高温电阻器等，便于电气工程中的相关设备具备较强的稳定性。

3.4降低自动化设备损耗

所谓的节能设计主要是针对电气工程中的自动化设备能耗问题进行妥善处理，使其降低电能损耗，这样才能促使电气工程具有良好的节能性。其中，针对导线方面，可以电导率较低的导线类型为首选，以此保证电能获得较高的利用率。另外，还可从照明设备上予以降耗处理。通常有关电气照明的节能设计至少可帮助企业节约35%左右的投入成本。首先，从电光源上可以荧光灯、LED、钠灯为主，其中质量较好的250W钠灯它所产生的功率损耗仅有20W。其次，明确照明方法，可采用混合照明、局部照明等方式节约电力，而且还可依靠白墙的反射性增加自然光的利用率。最后，科学布置照明路线。比如，220V电压，可以按照单相二线或三相四线进行供电设计，由此减小电力损耗。

结束语

综上所述，自动化信息技术作为高新技术，若能将其应用于电气工程中，并实施节能设计，将有效促进电气工程的可持续发展，确保人们在使用电气设备时能够节约一定电能。另外，还可从配电系统性能、PLC自动控制理念、自动化电能装置、降低设备损耗等方面着手，最终为人们打造优质环保型生活环境。

参考文献

[1]徐榕，杨立，杨飞.PLC技术在电气设备自动化控制中应用与信息化管理思路[J].科学技术创新，2020(09):194-195.

[2]陈清山.关于电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].科技风，2020(02):94.