电气工程自动化及其节能设计综述

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随着我国科学技术的发展和经济发展，人们对电力的需求量也越来越多，所以在此背景之下电气工程的自动化以及节能设计就显得十分重要，对此进行探究也是非常有意义的，本文就将对电气工程的自动化还有节能自动化设计进行探究的分析。目前我们对电力需求量的增加还不是电气工程所面临的唯一一个重要问题，我们的能源短缺、资源浪费严重也是非常棘手的问题，在这种情况下，必须要对电气工程自动化进行进一步探究，并且要分析电气工程节能自动化技术，研究、生产和维护节能自动化设备，这样才能在实现推动自动化技术发展的同时减少资源的浪费。

1电气工程自动化的概述和特点

1.1电气工程自动化的概述。电气工程自动化技术其实就是在企业的生产过程当中和我们的生活过程当中应用AI的最普遍的例子，该项技术可以在企业的生产过程中应用到对生产系统的监管和控制中去，还能够对信息进行自动智能化的处理，并且让我们从使用电缆设备传输信息进步为使用光纤进行信息的传输，其重要性可见一斑。1.2电气工程自动化的特点。（1）融合多项技术，涉及多个领域电气工程自动化融合了很多项技术，它不仅仅同计算机技术以及电力电子技术等关系密切，还必须要和机械的自动化应用进行结合，只有这样，电气工程自动化的设计工作才能得以开展，只有这样电气工程自动化系统才可以有效运行。也正是由于电气工程自动化所融合的技术之多，使得其在各个领域都可以大显身手，而其在各个领域中都有应用也是目前的一种发展趋势。（2）实用性极强电气工程自动化在诸多领域中的有效应用体现在电气工程自动化切实提高了生产企业的生产效率，提升了企业的效益，这是由于电气工程自动化的实用性使得其在企业中可以得到实际应用。尤其是将电气工程自动化应用到对技术和设备进行控制的时候，电气自动化工程能够自动对设备进行调试，确保生产自动化，从而加快生产速度，提高生产的效率和企业的效益。电气工程自动化的实用性是它的一大特点，也正是由于这样的特点使得电气工程自动化的发展情况越来越好，发展前景也越来越好。

2电气自动化节能技术的意义和要素

2.1电气自动化节能技术的意义。现如今，人们的生活已经无法脱离电气自动化，更是和电气自动化节能技术也无法分开了。电气自动化节能技术不仅仅能够减少电能的浪费和损伤从而达到减少资源浪费的目的，同时也能够保证电力系统中的电气设备在运行过程中不会出现意外情况和故障。应用电气自动化节能技术，是对环保意识的加强，也是符合我国国情的，不仅有利于人们的生活也有益于国家的发展，可以说是意义重大。2.2电气自动化节能技术的要素。（1）安全安全不仅仅是开展电气工程自动化的必备条件，也是电气自动化节能技术的一项重要要素，这里的安全指的不仅仅是电气工程的安全，还有各项电气设备包括电气自动化节能设备的安全，我们的目的确实是要减少资源浪费，但是不能因为过于重视目的而忽视过程忽视对电气工程自动化的安全保障工作，否则的话，不但目的达不到，还有可能会造成更大的损失。要注意的是，安全作为电气自动化节能技术的一项重要要素，也是一项极其容易被忽略的要素，相关工作人员喊起口号非常简单，但是要想把安全意识深入到人心当中，贯彻到工作当中，是非常困难的，所以安全问题在电气自动化节能技术当中，也就显得更加重要了。（2）先进在现在这样一个科技化的时代，各项技术比拼的更多都是先进程度。更先进的技术，代表的不仅仅是这项技术出现年份的早，代表的更是技术内容上的更新和内容上的换代，代表的是这项技术的有效性以及这项技术所带来的全新的优点，对于电气自动化节能技术来说也是如此。只有使用最先进的电气自动化技术，电气自动化节能技术才能有更多的应用领域，并在各个领域发光发热显示魅力；只有最先进的电气自动化技术才能建设最先进的电气自动化节能设备，才能在最大程度上保障工作效率，在最大程度上减少资源的浪费。（3）环保电气工程自动化节能技术的目的就是节能减排、减少浪费，由此可见该技术的另一重要要素是环保。现如今，环保问题是全世界人民共同面对却要各自去努力解决的一个问题，电气工程自动化节能技术就是我们实现环保的一个重要途径，而且此项技术还能够提高企业的效率和经济效益。

3电气工程自动化节能设计的应用

3.1采用无功功率补偿设备。供电系统和配电系统主要由变压器和输电线路以及配电线路等组成，所以在传送电能的时候，电流要在各个供配电系统的组成部分中流动，因此在整个运行过程当中会产生较多电能的损失从而造成资源和能量的浪费，在这些浪费的资源和能量当中，由无功功率而导致的能源的浪费占很大一部分。无功功率对电网的影响非常的大，不仅仅会导致电网的运行状况变得很差，还会使电路的电压降低，从而降低电路的运输电质量。如果可以改变电路功率的参数，使电路的电压和运行的状况都处于一个稳定的状态，那么就可以保证电路的运输电质量。所以选择并使用无功功率补偿设备，对于电气工程自动化节能设计来说，是一个必须的选择，唯有从根本上减少无功功率造成的浪费，才能进一步实现节能这一目的。但是应用无功功率补偿设备的时候要注意，必须要根据电力系统中配电器电压的容量以及额定功率来确定电力设备的容量的多少，还要注意如果在设计无功功率补偿设备的时候出现了问题，那么首先要做的就是将整个线路中的设备的连接方式由并联改为串联，这样可以有效降低出现事故的风险，然后再对无功功率补偿设备进行分析和检查，找出具体问题所在。3.2尽量使用有源滤波器。在电气工程自动化的控制过程中，人工控制容易出现问题，如果工作人员在工作的时候不用心，那么出现问题也是我们没有办法阻止的，如果是新员工数量多的时候产生的谐波数量也更加多，谐波和基波共同作用会对电网产生很大的影响，会使得电压处在不平稳的状态。而对于以上情况，最有效的解决办法就是滤除电气工程自动化系统中的谐波。有源滤波器可以有效滤除谐波，它可以同时滤除2至50次的谐波，并且可以对谐波进行2至50次中的任意次数的有效补偿，它的有效体现在整个过程的时间不会超过340μs，此外有源滤波器还能够精确地滤除谐波，因为其所使用的3DSP+CPLD的控制方式，该控制方式为全自动化的控制方式。3.3优化配电系统的改造设计方案。电气设备必须要在电力系统中必须做到随时都可以发挥作用，对于电气工程自动化节能设计来说，不得不重视这些点，所以在保证电气工程自动化和节能性的情况下，对于配电系统的改造和设计方案更是要进行优化才行。在进行方案设计的时候，必须要保证可以有效地控制电气设备，使电气设备可以有效满足电路需求比如满足负载需求。在实施项目的过程中，要全力保障电路的安全，必须全面发挥导线的绝缘性，在走线的时候要留出合适的绝缘的距离，这样一来就可以保证导线不会过度发热，使导线的负荷能力不会下降，从而保证电气设备的安全，此外还要注意配电系统的接地以及防雷。3.4合理选择变压器。变压器是电气工程自动化中不可缺少的重要组成部分，它的作用非常的多，包括对电压的转换和对电流以及功率的控制，也正是由于其较多的作用导致它耗能非常的大，所以如果可以合理选择变压器，有效降低和减少变压器所消耗的能量，那么就能够实现有效节能。（1）变压器材料的选择在选择变压器材料的时候，从节能的角度出发，但是同时也要保证变压器良好的性能和质量，所以就可以同时选择铜片材料和硅钢片材料以及绝缘材料，这样才能够有效节能。（2）铜材料电力系统运行的过程当中，电线和配电柜中所产生的能量损失非常的多，其中有效降低能量损失的方法就有使用铜材料，这样的话变压器在空载运行的时候就会减少一些能源的消耗，从而实现电气工程自动化节能设计。（3）节能变压器节能变压器应当被优先应用到电气工程自动化节能设计当中，因为节能变压器不仅仅具有普通变压器的优点，同时也具有节能的作用，现在随着科技的发展，节能变压器的种类越来越多，比如S10型号的变压器和S11型号的变压器等，都是节能变压器。但是在应用节能变压器的过程当中要注意合理地选择接线方式，这样才能保证节能变压器的功能可以全部展现出来，还要注意不能让变压器长期地超负荷运行，否则的话，不仅仅会造成电能和资源的浪费，也会对变压器自身造成严重的磨损。3.5降低电能在传输过程中的损耗。电能在传输过程中的损耗主要就是由于电线电阻而产生的损耗，在电力系统当中，所选择的电线截面如果太小，电线的电阻率过大，线路超负荷工作，最终就会增加电能的损失，也就会造成电能的不必要损耗。除此之外，线路的规划情况也会对电能的传输造成极大的影响，一般来说，线路的规划如果不科学的话，就会造成对于可以就近提供电能反而从较远的地方提供等诸如此类的问题，那么就会产生更多电能的损耗。如果在线路不变的情况下，增大电线的横截面积，会减少电线将要产生的电阻值。如果两个固定的地方需要连接电线来传输电能，也就是在电线的长度不会变的情况下，选择横截面积小的电线，在电能运输的过程中，电线产生的电阻就会减少，就能降低电能的损耗。在规划线路的时候，结合实际情况，科学进行规划，也能够有效降低电能的损耗。

4结束语

在现在科学技术高度发达的背景下，如果能够在利用先进的技术实现电气工程的自动化的同时，有效应用电气工程自动化的节能设计，才能够减少资源的浪费，才能够走得更远。

作者:翟潘 单位:山东华宇工学院