电气工程自动化及其节能设计的应用探究

兰晨鑫

摘要： 随着工业发展，电气工程自动化也在慢慢壮大发展进程，使得工业生产效率提升同时带来的是经济的提升，而节能设计更能有效的促进电气工程自动化的发展，增加了电气工程自动化的优势，又实现了经济的可持续发展。本文就自动化的概述及现状，简析了节能设计的应用。

关键词：电气工程自动化;节能设计;应用

一、电气工程自动化的概述

1、定义

电气工程自动化是将计算机技术、电子技术、机电一体化技术、信息控制技术等全面相结合的学科，具有将强电与弱电性相结合以及将软件与硬件相结合的特点，是综合性很强的一门学科，其分量在衡量国家的科技实力以及能力方面有着很高的地位。其广泛应用体现了国家科技水平的进步。

2、特点

可应用范围大，实用性强，包容性高是电气工程自动化的最大特点，包含了诸多高科技技术，在工业发展中被普遍应用。

二、电气工程自动化的现状

自动化在提高工作效率增加经济收入的同时也有许多问题与不足，需要在发展中不断改进。

1、集成化不强

电气自动化目前水平较低，处在多岛自动化的层次，使得目前自动化的功能单一，信息不能及时共享，以及相互不连接的缺陷，这样电气机动化的功能和作用不能得到高效而充分的发挥。基于此，电气自动化系统想要提高其功能就必须要走集成化的道路，才能更加優化上述的问题。

2、网络架构不统一

网络架构目前是阻碍电气工程自动化发展的重要因素，在实际的运行中，数据传输、信息的交流都受到不同程度的影响，导致自动化系统应该发挥的效应无法发挥。

3、过于受主观支配，自动化水平不高

当下的电气自动化技术主要是根据技术人员意识来设计的，受技术人员的习惯和主观的意识支配，这也就导致了在设计方面、实施方面都需要因人而异，加大了工作的程序，也增加了后期的运行以及维护的成本和负担。

4、安全性问题

安全性一直是工程中的核心问题，电气工程自动化也要重视这个问题，而就目前来说安全性还很不足，需要加强控制。运行过程中出现安全性问题整个系统可能就无法正常运行了，甚至会导致一些经济的损失。

三、电气工程自动化的设计原则

首先设计人员需基于安全性的原则，尽量的节约能源，降低成本，只有设备能够稳定的运行才能保证生产量的达标，所以安全性原则是首要原则;其次，电气工程自动化的设计应紧跟时代的潮流，积极研发节能型设备，引进先进的技术，才能在成本上最低化，利益最大化，这是节能性原则;当节能做好了环保性原则才能落到实处，不破坏、不污染的环保性原则一直是工业发展所追求的长久发展之道，提高能源的利用，不浪费资源也就减少了成本，材料的选择也要符合环保性的原则，才能实现经济效益的最大化;可持续性发展原则是时代进步的大势所趋，只有持续性的发展才能让自动化技术更长久有效的进步，所以对于能源的高效利用、降低污染物的随意排放需要做好有效规划，达到可持续性的战略部署。

四、电气工程自动化的改进措施

1、科技化发展

高新技术的发展推动着整个时代向前发展，电气工程自动化也需要加大先进技术的投入，以节能减排的思想加大高新技术产品的研发，让信息技术，计算机技术以及网络技术与自动化技术相结合，打造更高效，更实用的新型高科技产品。

2、信息化技术推广

信息化技术在电气工程自动化中一直有着很重要的作用，从目前正在运作的计算机优化与仿真技术、人工智能分析、网络通信技术等都是信息化在电气工程自动化中的应用，而这种应用在目前市场显得尤为突出，所以信息化技术的推广对电气工程自动化的长远发展有着很深意义。

3、开放化信息共享

开放化则是自动化系统与外界的有效沟通，通过网络连接，能够实现实时的管理、监控、调节和控制，开放化是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心，也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键。

五、电气工程自动化中的节能技术

1、选择合适的变压器

变压器被广泛应用于供配电系统，但是变压器存在许多电能浪费的因素，如空载损耗和负载损耗等，所以选择变压器就要选择单相的自动补偿设备可以最大程度降低变压器自身的损耗问题，其次选择节能性较好的变压器，可以减少功率耗能。

2、减少电能损耗

电能损耗主要是由于导线的电阻耗能，所以合理的布局，降低导线长度，可以减少耗能，其次采用电阻率小的导线，而且选择截面面积比较大的导线可以有效的降低耗能问题，最后，可以通过控制变压器与负载中心的距离，让距离近了就能降低导线长度，也是改进耗能的方式之一。

3、使用有源滤波器

滤波器可以有效的消除谐波，从而减少一些误操作，误操作的主要原因就是电气设备增加，谐波随之增加，产生的谐波与基波会使电压畸形导致误操作，使用有源滤波器可以更好的降低误操作的发生。

4、无功率补偿

电能在整个电力系统中运行时，必定会有电能的损耗，其中无功功率比例较大，降低了电路的电压还降低了电能的输送质量。在终端客户那里就会呈现出功率因数降低的现象，当这个因数在0.9以下，用户会受到罚款的惩罚，用电成本就变高。实际操作中选择合适的无功补偿设备就可以改善上述情况，从而实现绿色节能的系统运行。而要求就是：首先要按比例分配后来的投切开关及旧的补偿电容里的循环投切，其次是电容器的容量大小，要参照配电电压容量以及自然功率因素等参数，而产生谐波时还需要一定数量的电抗器来消除;最后就是选择无功功率，可以有效的控制过度补偿、无功倒送和投切震荡。

六、电气自动化节能设计技术的实际应用

1、提高运作效率

选择节能设备这是节能减排的基础，同时通过降低损耗、无功补偿、均衡负荷等途径来实现节能目标，能够确保系统在安装和运行中可以提高电能的利用率从而提高运作效率。

2、优化配电系统的设计

电力系统就是为所用到的设备提供动力，所以电力系统的适用性是首要考虑的因素。适用性就是保障对电气设备的有效控制，在满足电气设备以及用电设备等设备的要求的同时确保电力系统运行时稳定、高效、易控。配电系统设计时需考虑安全性问题，为了保证配电设备和用电设备的安全性，导线的绝缘性、走线时的绝缘距离、导线的热稳定性等都是需要注意而且得到保证的因素。最后还需要有接地和防雷设施。

七、结束语

电气自动化未来发展还有很多路要走，需要不断改进，节能技术的应用可以极大的改进能源节约问题以及减少污染物排放的问题，希望在未来我国的电气自动化会更加的完善，促进我国经济的发展。

参考文献：

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[2]武芳军.   工业电气自动化的重要性和发展趋势 [J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2011 （04）.

[3]罗宇杰.   浅谈电气自动化在电力系统中的应用 [J]. 广东科技. 2007 （11）.

闽南理工学院 福建 泉州 362000