关于电气工程及其自动化节能设计的探讨

关于电气工程及其自动化节能设计的探讨摘要：随着科技的进步发展，电气工程及其自动化技术水平将会越来越高，其本质是分析电磁现象以及电磁规律，并将电磁规律加以应用的一门学科。并且电气工程及其自动化主要应用的技术手段是计算机信息技术以及电子技术，其应用的目标就是减少人们的劳动量，提升工作的整体效率与质量。基于此，本文阐述了电气工程及其自动化的主要特征及其应用现状，对电气工程及其自动化的节能设计要点进行了探讨分析。关键词：电气工程及其自动化；特征；现状；节能设计；要点电气工程及其自动化与人们的生活生产密切相关，而节能设计在各行业中发挥重要作用，并且其还在产业发展过程具有提高产业生存率、降低产品运营成本等作用，因此为了充分发挥电气工程及其自动化的价值，以下就电气工程及其自动化的节能设计进行了探讨分析。一、电气工程及其自动化的主要特征1、智能化特征。智能化特征使得电气系统的操作和运行更加规范严格，且能够通过移动终端对电气系统运行中具体工作实行控制和调整，使得电气工程及其自动化系统运行更加简单快捷。2、动态监控特征。电气工程及其自动化技术可通过指令输入和一定的评价标准对整个电力系统进行动态监控，及时识别出各种问题和风险并马上做出处理，使得监管工作更加有效。3、自动仿真特征。电气工程及其自动化技术的应用以自动仿真技术代替人工信息采集处理，有效提升了信息收集的全面性和精确性，减少人工操作中发生错误的概率，提升数据分析质量。二、电气工程及其自动化技术的应用现状分析目前我国大部分电气工程及其自动化系统在进行数据传输时，都是以光纤传输方式为主，这就需要在系统构建过程中要用到大量的光缆，这在一定程度上就会减少电缆材料的使用，进而有效降低能源损耗及成本投入。另外，电气工程及其自动化技术具有较强的在线监测和监控功能，可以通过对智能设备进行实时在线监测和监控，来达到无人值班的应用效果。尽管现阶段，我国电气工程及其自动化取得了较大的成绩，但在某些方面也存有一定的缺陷和不足，具体可以从以下几个方面去体现：首先，电气工程及其自动化系统由于其各组成结构都是以独立状态所存在，相互间缺少一定的联系和融合，所以就会使得整个系统的运行集成性能大大降低；其次，能耗大是电气工程及其自动化系统普遍存在的问题之一，尤其在用电高峰阶段，一些电力设备甚至还会出现因电能不足而无法正常运行的情况。究其原因，主要是因为随着用电户数量的不断增多，其用电量也是越来越明显，再加上电气工程及其自动化结构比较复杂，所以就会导致电能损耗量十分明显。针对这种情况，要想使其得到有效的缓解，业内人士及相关企业关键任务就是要对电气工程及其自动化及其节能设计给予高度的重视，促进电气工程达到节能降耗的自动化控制效果。三、电气工程及其自动化的节能设计分析1、合理选择变压器。（1）变压器材料。变压器的制作材料应该优化选择，秉承着节约的理念，通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合，在保证变压器性能的前提下，实现良好的节能效果。（2）铜材料。作为一种非常优秀的材料，铜在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用，因此，在电线和电柜中，应该以铜材料替代硅材料，降低变压器空载运行中的能源损耗，从而达到节能的目的。（3）节能变压器。在科技发展的带动下，电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器，在电气自动化工程设计中，应该优先选择节能变压器。同时，在对节能变压器进行应用时，应该确保接线方式的合理性，确保其功能的有效发挥，还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况，以免造成电能的浪费和变压器的磨损。（4）变压器配置。一是变压器容量的确定，应该根据实际需要进行明确，确保容量的合理性，若容量过大，容易导致变压器长期处于轻载状态，造成电能的浪费；若容量过小，则变压器长期过载运行，影响其使用寿命。一般对变压器容量进行确定时，应该尽可能留出20%的冗余空间。二是变压器台数的选择，应该在综合考虑扩容和可能出现的过度损耗的情况狭隘，尽可能避免使用多台变压器，以免造成资源的浪费。如果必须采用两台或者更多的变压器，应该采取并联措施，以提升变压器的安全性和可靠性，增加电力系统的功率因数。

2、选择低能耗光源。在选择自动化照明灯具时，应该在满足日常需求的前提下尽量降低电能的消耗。另外，在工场进行生产的时候应该选择金卤灯，如果一种光源强度不够的时候可以选择多种光源相互结合的形式，不仅能够提高照明强度，还能够有效地降低能源消耗。3、严格补偿无功功率设备的选择。无功功率是电气工程及其自动化设备运行过程中重要的供配电装置，但是无功功率在运行过程对线路的损耗较大，同时降低了整个电网的电压，从而影响到电能的传输质量。所以为了保证无功功率的平衡运行，以及减少线路损耗，由此筛选出适合的电容器设备，选择无功功率的补偿装置，进而提高电网的经济效益。无功功率补偿装置的安装要求：第一、选择合适的电容器进行补偿，确定电容器的的数据，依据实际的容量进行记录，例如电压的大小、最终目标的功率大小承受负荷的数据，记录过程需仔细计算得出准确数值；第二、通过调节电容器的平滑度以及适应范围的广度，得出正确值能实现极佳效果的补偿效果，运用在模糊集合的模式中，模式由电容器结合的补偿电容组组成，其中包含有开关的投切、分担形式、不同编码的设置、比例分配等，这些模式的补偿，都不能满足预期设定的效果；第三、把无功功率的选择当做投切数据的物理数值，避免投切过程产生振动或倒送的不良情况，无功功率设备的安装尽量选择在就近电容器的附近，方便近距离的补偿，通过近距离的传输，减少线路上电能的损耗，从而达到节能的目的。4、降低导线电阻。电阻与线路长度之间的关系是正比，所以降低通过线路的电阻，可以先从制作线路材料的选择开始：第一、选择电导率较低的材料，制作线路导线，能降低电阻。但电流大小是不会改变，因此，为了有效减少电能在线路上传输损耗，可以通过降低线路上的电阻数来实现。线路长度要适当缩短，在布线的过程，选择直线路径，以免绕过太多弯路，第二、增加导线的长度，增加线路导线的电阻；第三、是变压器的安装位置，变压器的安装应选择接近负荷的控制中心，减少供电的距离；第四、是线路导线大小的选择，应保证导线的横截面足够大，才能保证电阻的数值较小。降低电阻数，能减少电能的损耗，从而达到节能的目的。5、降低电能损耗。电力设备在运行时，不只是可以通过减少电压电路运输的耗损、无功功率电容器的补偿或元滤波器的使用，来达到节能目的，还可以在配电系统安装设计时，合理筛选安装设计的参数和负荷量的调整来实现，一旦设备投入使用，就能保障电力设备安装的过程节约材料，正常运行过程减少对设备的损耗，提高运转的效率，实现电源资源的综合运用，最终实现电能减少损耗。结束语：综上所述，电气工程及其自动化的节能设计会有效降低电力的浪费和消耗，也会缓解城市供电紧张，同时还为企业发展和居民生活提供了良好的环境。并且电气工程及其自动化合理的节能设计保证了电气设备运行的安全性与经济性，