电气工程自动化及其节能设计的应用

蒋艳波

摘要：随着我国各行各业的发展，各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活，人们与电力的关系已变得密不可分。而电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期，还是现在的使用时期，都需要消耗大量能源，在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术，提出节能设计的方案，使电力生产和传输得更加节能。本文通过对当前的电气工程及其自动化节能设计原则和方向进行探讨，并提出合理建议，从而达到较为理想的节能目的。

关键词：电气工程自动化、节能设计、应用

一.电气工程及其自动化节能设计原则

1.安全性：安全才是核心要求，只有充分保障安全高效运行，才能真正提升运行成效。虽然电气自动化工程具有较高的运行效率，但运行安全隐患也比较大。一旦出现安全事故或者安全隐患，容易造成较为严重的经济损失以及人员伤亡。

2.先进性：采用先进的节能设计技术，应该充分跟随行业最新的发展趋势以及发展潮流，同时还应该积极采用全新的技术条件，充分结合电气自动化工程来优化技术的更新换代。电气工程中的节能设计技术并不是不变的，只有不断创新技术应用，只有不断更新技术条件，才能真正提升电气自动化工程的节能环保成效。

3.节能性：所谓的节能性，要求在电气自动化工程中要尽可能降低自身对能源资源消耗，要减少自身对生态环境的破坏，避免产生一些固体废弃物或者污染性气体等。

二.电气工程及其自动化节能设计方向

1.提升AVC系统性能

在电网中，AVC系统指的是电网的自动电压无功控制，其能够保证电能质量、输电效率，降低网络损耗，使供电系统稳定、经济地运行。因此，如果对该系统稍加改动，即可提升电网的节能运行性能。而目前我国的AVC系统缺乏全局运行的监视、系统数据太多人工处理麻烦，使得工作效率低等问题。所以要想发展AVC系统则需要改进系统的界面，使得数据更加直观;提升AVC系统的分析功能，使其达到人工智能的水平，能在不断的分析结果中不断学习，从而达到精确的自我分析来帮助工作人员判断。

2.更换线路传输

上文中已提到，线路中的传输损耗主要由导体发热产生。而导体发热的主要原因是由于电阻阻值偏大，导致流过的电能被转化为了热能，因此只要合理降低传输线路上导体的电阻即可降低损耗。降低导体的电阻，一般可以采用适当增大导体截面积的方法。目前在我国的配电网中，部分线路还存在着导体截面小、线路老化、线损率较大的情况。此外，配电网中的变压器也存在基本参数偏大的情况。所以，应更换老化的设备与高能耗的线路和变压器，还要加强建设出更加合理的电网结构。

3.使新能源并网变得可靠

要想让家家户户安全地使用新能源，就必须先解决新能源并网的问题。要想实现并网运行，就必须满足四个基本条件：发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足，但这仍然不够。由于新能源受天气影响，发电的质量会受到影响，比如当阳光照射强度发生变化时，发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关，所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起，得到新能源发电规律的曲线，并反馈给电网调度员，即可实现新能源并网运行。

三.电气工程自动化技术及其节能设计策略

1.配电系统设计

在节能设计过程中，要对配电系统设计进行完善。并结合自动化实际，对系统进行有效的完善，以实现配电系统与自动化的协调，进而提升运行效率。在运行过程中，做好调控与管理工作，使其更具系统性。自动化实际进行运行过程中，确保电力供应。配电系统作为自动化的关键组成部分，在运行中发挥着重要作用，所以，要实现节能，就要选择适合的配电系统，选择稳定性高的导线，以确保自动化运行，进而减少电能消耗。

2.提升自动化使用效率

电气系统自动化应用过程中，会消耗较多能量，所以需提升系统的使用效率，减少能耗。此外，降低能耗还能够达到无功率补偿，提升电能传输，降低设备损耗。还能够在节能设计过程中，充分考虑负荷值，并结合实际，对其数值合理进行调配，结合电气自动化系统，科学对负荷数值进行选择，以提升系统的自动化效率，进而达到节能要求。

3.合理选择电阻

电气自动化进行运行时，会消耗大量能耗，这是由于电能进行传输的过程中，受到电阻的影响，产生大量能耗。电能传输时，也会受到电路本身阻力影响，因此，为了有效减少能耗，在应用过程中，就要合理的对电阻进行选择，而影响能耗的因素是横截面与长度。在节能设计过程中，结合实际，合理进行选择，并对阻线横截面与长度进行适当调整。在对线路进行设计过程中，为了避免产生曲线，尽可能采用直线设计法，以达到缩短线路长度要求。横截面越大，则电阻就会越小，应尽可能对横截面积进行增加以降低电阻。

4.变压器设备的选择

节能设计可从变压器设备的选择出发。在不影响系统运行的基础上，尽可能使变压器设备得到最大化应用。在实际进行选择的时候，要对自身运行优缺点进行综合考虑，尽可能选择具有节能功能的变压器，对废旧设备及时进行更换，进而提升系统的节能。除此以外，变压器与其他设备是否匹配也是一项关键内容，为了避免设备不出现卡顿，就要确保其与其他设备的匹配性，以提升运行的一致性。

5.无功补偿

在电气自动化工程中，无功补偿也是非常关键的节能设计方法。一方面，在实践过程中，应该运用科学的无功补偿设备，整体提升无功补偿的效率与质量，有效降低不必要的损失以及电能资源的浪费。另一方面，在电气自动化工程的运用过程中，还应该充分保障整个电力体系的安全与可靠，应该充分提升整个电网的运行稳定性。另一方面，在进行无功补偿时，若发生了谐波，需要实施应用串联定量电阻器，有效消除谐波。在实践过程中，还应该结合电气自动化工程中的其他无功消耗等，采用针对性的补偿方式，有效提升无功补偿的整体效率，不断提升无功补偿的整体質量。

6.提升电动机节能效率

在电气自动化工作中，应该有效提升电动机节能效率，应该不断优化电动机节能成效。电动机是整个电气自动化工程中的核心设备，若电动机的节能效率不高或者电动机存在较大的浪费，则势必影响着整个电气工程自动化的节能成效。因此，在实践过程以及条件允许的情况下，可以结合实际条件等，尽可能选择高效率的电动机。

结语：

综上所述，在开展电气自动化工程节能设计时，应该根据企事业单位发展的实际情况，从变压器的选择和使用等方面着手，制定切实可行的措施，及时完善和调整电气自动化系统运行过程中出现的资源浪费现象。通过不断探索和研究电气自动化工程中节能设计手段应用的方法，不仅实现了减少资源浪费的目标。

参考文献

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