节能设计在电气工程自动化系统中的应用

　　摘要：随着我国科学技术的发展，电气工程获得了发展，电气工程涵盖光子和电子等工程。目前社会重点关注电气工程的自动化系统，重点研究自动化系统的节能设计，创建环境友好型社会。该文基于对电气工程的自动化系统结构、电气工程自动化系统的特点和电气工程自动化系统中节能设计遵循的原则进行分析，探究电气工程自动化系统中节能设计的应用策略。

　　关键词：电气工程;自动化系统;节能设计;优化;应用;

　　Abstract：With the development of science and technology in our country, electrical engineering has been developed,which covers the engineering behaviors such as photons and electrons. At present, the society should focus on the automation system of electrical engineering, focus on the energy-saving design of the automation system, and create an environment-friendly society. Based on the analysis of the structure, characteristics and principles of energy-saving design in electrical engineering automation system, this paper probes into the application strategy of energy-saving design forthis system.

　　Keyword：electrical engineering; automation system; energy-saving design; optimization; application;

　　电气工程是现代科技领域的关键学科，是人类科技文明的代表，传统的电气工程为创造产生电子与电气系统的学科总和，科技的发展使得电气工程概念的范畴更为广泛。电气工程是重要的专业课程，在各大院校中的专业名称存在差异，电气工程和计算机信息之间存在联系，电气技术的进步改变了人类的工作和生活模式。随着我国社会经济的发展，电气工程中要解放和发展生产力，在各行各业中电气工程自动化的应用，实现了节能设计，降低了能源消耗，有利于推动电子信息技术的发展。

　　1 电气工程的自动化系统结构

　　电气工程自动化系统这一智能设备，应用于一次设备的在线监控，在各类技术发展中具有广泛的应用。电气工程自动化包括电气工程和信息技术等知识，技术人员要了解电气系统的复杂结构，研究电气工程自动化的工作原理，才能确保电气工程自动化工作的有效开展。以下从几个方面分析电气工程的自动化系统结构。

　　第一，电气工程自动化中光纤是主要载体。由于光纤具有较高的传输效率，因此信息传递效率也会有所提升，有利于控制信息传输成本，实现全天候自动化在线监控，革新在线监测技术，各类设备的发展更加智能化。第二，采集站是在线监控的组成部分。在全天候的监控中涉及较多的内容，需要处理各类元件，并收集各类信息，因此在生产活动中要完善各类监测，监测环节中计算机网络的应用较广，采集数据信息要控制参数，确保采集工作的有效开展。第三，电气工程自动化技术的改进。网络时代电气工程利用计算机网络实现自身的发展，从不同角度改进电气工程自动化，需要投入更多的设施，电气自动化的发展要使用科学措施，创造新材料、新技术和新产品。第四，促使电气工程自动化面向开放化方向发展。依靠网络时代背景，与外界快速取得连接，通过网络平台传播和分享信息，普遍应用于电力系统各个部分设施，改进电气工程自动化，使电气工程技术更加完善。

　　2 电气工程自动化系统的特点

　　电气工程自动化系统具有独特的特点，对其特点的研究，有利于把握特点，更好地进行电气工程自动化系统的设计、应用。

　　2.1 多种技术的融合

　　电气工程自动化系统中，要优化设计工程自动化，融合多项技术，包括电力电子技术、计算机技术和机械自动化技术的融合，多项技术的融合、应用，在不同领域发挥其应用价值。

　　2.2 具有较强的实用性

　　电气工程自动化系统应用于企业，可以发挥实用性，有利于控制技术设备，对设备运行中的问题进行调试，确保设备的正常运转，使企业能够实现自动化生产，促使企业达到预期的经济效益。

　　3 电气工程自动化系统中节能设计遵循的原则

　　在我国的节能理念下，电气工程自动化的运行，要注重节能设计，应坚持科学的原则，保证电力工程自动化系统的安全性、环保性和先进性。以下从几个方面分析节能设计应该遵循的原则。

　　3.1 遵循安全性原则

　　电气工程自动化的设计要确保电气设备运行的安全性，节能设计会使生产活动更加顺利，电力设备的安全运行包括动力资源，电力设备中的主要能源是电能，电能负荷要遵循相关规定，并且要对导线采取安全措施。

　　3.2 遵循环保性原则

　　电气工程自动化系统要合理设计电力系统的能源损耗，提升能源利用率，合理选择节能材料，排查电气工程自动化系统的运行程序，改进污染环境的环节，不仅能够节约能源，而且不会破坏环境，从而提升企业的经济效益和社会效益。

　　3.3 遵循先进性原则

　　科技时代，各项技术都要增强先进程度，技术和内容要更新换代，先进的电气自动化技术在各个领域的应用，有利于保障工作效率，降低资源浪费。节能设计要根据国家的规定，科学规划污染排放和能源消耗，从长远角度部署，引进先进节能技术，确保先进的节能设计。

　　4 电气工程自动化系统中节能设计的应用策略

　　电气工程自动化技术在发展中与各个学科领域结合，在不断渗透各门学科理论知识的同时，在各行业、各领域都有较广的应用。在我国科技不断发展的背景下，电力系统日益丰富，设计原则较为人性化，呈现出多元化的设计，应用节能设计，降低了能源消耗，使得电气工程自动化具有较广的应用，推动了我国企业的发展及经济建设的步伐。以下具体分析电气工程自动化系统中节能设计的应用策略。

　　4.1 优化设计配电系统

　　电力系统的整体运作，需要电力能源供应电气系统的用电设备，因此考虑电力系统的适用性，配电系统要进行优化设计，保障电气设备的控制，使电气设备符合负荷容量和用电设备的要求。同时要保证电力系统运行具有较高的可靠性和稳定性。配电系统的设计要符合要求，电气设备具有适用性，保障设备控制，具备充足的电力。

　　第一，确保电力系统的适用性。在设计中要考虑到电力系统的适用性问题，对各个环节的电气设备范围进行控制，电气设备满足供电设备和负荷容量的基本要求，以确保电力系统的稳定性、高效性、易控性和灵活性等。

　　第二，确保电气系统具有安全性。在电气工程的自动化设计中，要确保电气系统运行的安全性，接地工作促进配电系统的可靠性和安全性，电气系统运行的安全性可以确保实现预期的节能效果。

　　第三，设计配电系统要考虑到电气系统的绝缘性。设计时考虑各个电气设备的导线具有一定的绝缘性能，确保导线之间具有合理的间距，根据要求，确保导线的负荷能力、热稳定性和动态稳定性达到预期的标准，确保导线具有良好的绝缘性能。

　　第四，确保导线具有负荷能力、热稳定性和动态稳定性。电气工程节能设计的重点是材料和设备的选择，设计人员要认识到导线是自动化设备的关键部件，科学选择导线材料，导线契合节能需求，才能实现节能的目标，设计人员要防止导线布局弯路，优化导线布局方案，减少能耗。

　　第五，防止电能负荷超标。通过严格要求，负荷量达到要求，有利于发挥节能减排的作用，避免电能负荷的超标，严格检验和控制电气设备，确保供电设备负荷容量的可靠性，符合用电设备和电气设备的要求，促进电力系统运行的正常化。

　　4.2 科学选择变压器

　　变压器是电气工程自动化的重要设备，利用变压器可以控制电流功率、对电压进行转换，由于作用较多，导致其具有较大的能耗。科技的发展使得电力市场具有多种节能变压器，工程设计中要综合考虑选择节能高效的变压器，可以达到高效的节能效果。由于能源消耗的主体是变压器，变压器的运行中，设备的负荷会影响设备的运行，因此对变压器要进行节能设计，节能设计中要考虑变压器的型号，根据实际情况改进变压器，减少变压器的能量消耗，从而实现节能的目标。

　　第一，科学选择变压器材料。对变压器材料的选择，要考虑材料是否具有节能性能，确保选择的变压器材料具有良好的性能。配电系统中变压器的材质会影响电力的使用。相对于铁质的变压器，铜制的变压器效果更好，配电系统运行中铜制的变压器，通过变压器的电流会造成较小的电力损耗，因此在选择变压器材质时，要考虑工业电量功率的消耗，确保变压器具有优质的材料，硅钢片材料、铜片材料和绝缘材料，有利于实现节能。由于电力系统的运行中，配电柜和电线会产生较多的能量损失，铜材料会降低空载运行中的能源消耗，实现电气工程的自动化节能设计。

　　第二，选择良好的变压器配置。根据用电需求、设备扩容等情况确定变压器台数，可以选择2台以上的变压器，并联的方式可以确保变压器的安全可靠性。变压器的容量确定是很重要的环节，变压器的选择要留出一定的容量空间，大容量的变压器在运行中轻载，小容量的变压器在运行中处于过载，会影响变压器的使用寿命。

　　第三，变压线的型号选择及接线方式。电气工程自动化节能设计中，节能变压器是具有节能功能的变压器。随着我国科技的发展，不断创造出了新型的节能变压器，要选择适合的节能变压器型号种类，选择的接线方式要合理，才有利于展现出节能变压器的节能功能，避免节能变压器在超负荷的状态下运行，避免浪费电能资源及对变压器造成磨损。接线方式要按照要求，科学合理地选择，确保变压器运行的高效性和安全性，防止变压器磨损造成电能浪费，有利于提升能源利用率。

　　4.3 有源滤波器的应用

　　电气行业的设备会对谐波造成影响，受电压波动的影响，电气工作人员的操作会出现错误，系统在具体操作中采用滤波器可以防止误操作，会使谐波的影响降到最低，防止电气设备受到不良影响，从而实现电力系统的节能，使电力系统的出错率降到最低，电气工程系统效率的提升，有利于实现节能减排。

　　4.4 无功率补偿技术的应用

　　整体配电系统中的多个部位包括输配电线路、升降变压器和变配电变压器等，会输送电力资源给系统终端的客户使用，这中间会存在能量浪费，无功功率占据浪费的比重较大，电路中电压的降低，对电网的输送质量和运行效果会产生不利影响。降低功率因数，会增加用电用户成本，利用无功补偿设备，有助于增加功率因数，功率的平衡会使电力系统更加稳定，输送电能质量要符合节能设计的要求，有利于实现经济效益。

　　4.5 降低用电损耗

　　工业生产中电气工程自动化设备具有较大的用电消耗，为了降低资源消耗和用电损耗，节约企业生产成本，要不断改进自动化设备的配电系统，配电系统的完善优化，要注重变压器和导线的优化，从而降低电力消耗。

　　第一，采用减少导线阻力的方法降低用电损耗。对电阻的大小会产生影响的重要因素是横截面的长度和大小，电阻对电力输送效率会产生影响，构建电气工程自动化设备的配电系统，选择的材料电导率小，会减小电力运输的能耗，减少导线长度、导线阻力，增加横截面，可使电力的使用率有所提升。

　　第二，在电能的传输中降低能源消耗。电能传输中产生的电阻会消耗电能，线路传输中过大的距离，会产生能耗，因此需要控制电阻、线路长度和导线的横截面，设计人员要合理设计传输距离，确保设计线路为笔直的线路，这样传输中能源的消耗会大大减少，同时可以缩短传输距离，而横截面较大的线路有利于控制能源消耗，实现节能的目标。

　　4.6 科学选择电力电缆

　　电气工程自动化运行中，电力电缆是重要的部分，也是电力工程中具有较大成本投入的环节，需要根据实际合理选择适合的电力电缆。在电气工程的自动化运行过程中，要投入大量的资金做好维护工作，可以选择具有较高电强度和电流密度的电力电缆，科学确定电缆截面大小。对电气工程自动化进行节能设计，要选择铜制和铝制电缆，铝制电缆的资金投入量不高，且质量轻、方便运输，但是节能性和安全性较差；铜制电缆具有电阻率低、高强度和稳定性好等优势，但价格贵。在实际的电力工程中，需要根据具体使用场合选择适合材质的电力电缆。

　　电力系统利用光纤设备进行数据的传输。光缆具有较为广泛的应用，用于连接电缆的设备减少，有利于节省电缆材料，资金成本和能耗也会有所降低，符合节能的要求。电气自动化能够实现设备的智能化，实现电光交互的在线监测。这一智能装置的功能为智能控制，利用电子信息技术在线监测，在线监测的采集站将核心部件作为处理器，采集和操作信息数据，从控制中心到网络的各个环节，集中监控生产过程。另外，系统能够依托网络技术收集数据信息，针对具体的问题进行管理，以站为考虑单元建立发动机，系统具有较高的可靠性，有助于增强工作质量、工作效率。

　　4.7 提高电气系统的运行效率

　　电气系统的运行，要选择节能设备，有利于实现电气系统的节能减排功能。设计人员在电气工程的设计中，要确保自动化节能设计，选择的电气设备要具有良好的节能效果，要确保电气运行中负荷的均衡分布，对运行中的无用功率进行补偿，这有利于降低电能传输中的能源损耗。设计人员要采取措施提高自动化运行效率，从而实现节能环保的目标。根据我国对节能技术的相关要求，技术人员要调整相关参数。电气工程的自动化使用，电路损耗的降低，有利于电气工程实现自动化节能的目标。确保电气系统中各项设备的正常、高效运行，有利于电气系统在运行中达到节能效果。

　　5 结束语

　　综上所述，根据电气自动化系统结构、电气工程自动化系统的特点，遵循相关原则，进行电气自动化设计。对配电系统进行优化设计，选择符合标准要求的变压器，系统中运用有源滤波器和无功率补偿技术，注重电力电缆的合理选择，使得能源消耗有所降低，可防止电气工程自动化系统运行对环境造成污染、破坏，使电气系统的运行更加有效，从而提高电气系统的运行效率。

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