电气自动化的节能设计技术实践思考

毕崇伟

鹤壁煤业技师学院 鹤壁能源化工职业 458000

摘要：近年来，随着世界经济一体化的发展，人们的生活水平逐渐提高。随着计算机技术的提高，电气自动化技术的适用范围越来越大。然而，电器在使用过程中需要消耗一定量的电能，以满足装置的运行需求。因此，随着中国节能发展模式的不断推进，对于电气自动化节能设计的要求也在提高。为了满足社会市场需求，当前电气自动化产业将电气自动化的节能设计作为主要研发课题。因此，本文研究和讨论了电气自动化的节能设计技术。

关键词：电气自动化；节能技术；实践

随着社会经济的发展，人们的生活和产业的能源需求在增加。但是，今天大规模的能源开发和不合理的能源使用，致使能源不足的问题日益突出，也成为全社会关注的焦点问题。在电力系统的能量消耗中，许多设备的选择影响能量消耗。因此，电力系统的节能设计逐渐受到人们的关注。在所有种类的建筑设计中，人们不仅想追求舒适干净的环境，还希望削减经费。因此，在电气自动化的设计中，不仅要考虑使用者的安全性和舒适性，还要考虑节能设计。

1. 电气自动化的设计的意义

随着信息技术的发展，电气自动化主要是以电能为中心驱动设备的技术，以实现现代电气化时代。在正常的生产生活中，很多机器都与电气自动化有关，并通过电气自动化生产。例如，自动洗衣机、空调、电子计算机等是利用电气自动设计技术设计的。电气自动化及其设计的产品可以使人们的生活变得更加充实，还使人们的生活更加便利。电动自动化设计的产品不仅局限在日常生活中，还提供了人们方便生产、高效生产的生产模式，提高生产和工作效率。例如，在零件处理工序中，人们为了实现机床的自动零件处理，使用电气自动化装置生产钢材。电气自动化设计装置在生产中的应用不仅提高了工作效率，还可以利用电子信息技术进行高级软件编程，实现自动化生产^[1]。使运算处理更加准确，产品的错误率降低。电气自动化及其设计被广泛应用，甚至可以说人们的生活和生产无时无刻不与电气自动化设计相关。近年来，随着电力能源的消耗，在电气自动化设计的过程中更加注重节能产品的设计，在满足人们生活和生产需求的前提下有效地节约能源，共同保护我们的家园。

2. 电气自动化下节能设计的重点

（一）变压器节能设计。

变压器是电气自动化装置的重要组成要素。因此，在电气自动化节能设计过程中，进行了节能设计和研究，提高了机器的节能效果。今后，通过确保变压器的工作要求，可以降低功率损失，可以改善变压器的节能设计点。在未来的设计过程中，可以改进传统铜线、硅钢板和其他材料，使用现代生物学和计算技术，重构替代传统材料的材料本身的性能。例如，在选择硅钢板时，可以选择薄硅钢板，或者可以使用压缩技术来压缩分子之间的间隙，以通过确保硅钢板的分子结构来获得节能效果。

（二）变频器节能设计。

频率转换器的节能设计点主要是基于现有的频率转换器改进驱动技术，节约驱动过程中丢失的电能。目前，启动时电气自动化装置的电能损失比正常运行时大。因此，这个节能点的改进设计可以有效地改善电气自动化装置的节能效率。今后，该阶段使用的三相电力在其改善过程中被转换为主流电力，能够改善变频器的功率曲线和功率需求。但是，在设计改进项目中，必须要确保电气自动化装置的安全性，要在这个基础上进行改进。另外，在变频器的节能设计中，人们可以使用可再生能源，以此来减少能源消耗。例如，为了实现节能效果，可以使用水能和风能来驱动。

（三）电缆线节能设计。

电缆的节能设计是电气自动化设计中电能输送的过程。目前，我国电气自动化的节能设计，主要是从产品本身的构成要素的观点来完成的，很少能有人把目光放在电能传输上。然而，节能的设计点可以提高电气自动化的节能效率。例如，在选择线芯的过程中，可以根据传送力的要求选择电流通电效果好的线芯，从而降低功率损失。另外，在电缆的节能设计过程中，通过减少电缆的热损失，可以间接降低电力消耗能量损失.因为电缆的输送将一部分电能转换成热能，所以也在减少能源的消耗。因此，在设计中，为了减少散热面积和节约电能，可以选择较小面积的电缆芯^[2]。

（四）滤波器节能设计。

电气自动化设备中滤波器的主要功能是消除非工作模式的谐波，并且设备的功率可以几乎达到1。过滤器的使用可以减少谐波，同时也会加大能源的损耗。因此，在电气自动化设计的过程中，这一点作为节能设计点，能够有效地提高滤波器的组成，改善电气自动化装置的谐波，提高节能效果。

（五）光伏产业节能设计点。

光伏发电产业的节能设计点主要是从电气自动化外部因素中的电能本身的观点出发，使用供给电能的其他可再生资源，以此改善在我国电能的使用结构。光伏发电产业主要是将光能转换成电能，来提供电能设备。因此，在电气自动化节能设计的过程中，为了达到良好的节能效果，可以光伏驱动的原理，改善电气自动化装置的能量利用。

3. 电气自动化的节能设计

在讨论电气自动化的设计时，为了确保机器操作的安全，可以充分发挥高新技术的作用。同时，通过创新设计理念，有效控制设备的投资成本。

（一）选择合理的电缆

在输电配电系统中，电力电缆是重要部分，在电力工程中占很大的投资成本。还有，电力线的维修与保护，需要很多资金作为支援。在选择电力线缆时，电缆截面的设计需要根据电流密度和强度来确定^[3]。因此，选择电源线的材料非常重要。一般来说，电源线的材料受其特性和寿命的影响。钢和铝作为主要材料。因为是电气系统，所以本身的投资建设成本就很高，所以电力电缆的设计也要计算成本。钢和铝相比之下，铝电缆的成本稍低。因此，大部分的电工都选择铝电缆。但是，除了成本因素之外，铜电缆的安全性和节能性要高于铝电缆。因此，在选择不同的电缆材料时，首先要保证电工的安全性和节能性，在确保这两种的情况下，可以根据工程的特定情况进行合理选择。

（二）自然功率因数的管控方法

在电气系统的设计中，功率因数也是影响电子设备节能效果的重要因素。自然力率是比率系数。当电气系统不包括对应的无功功率补偿装置时，在有效功率和无效功率之间形成比率。一般而言，通过增大功率因数，能够促进电力系统的无功功率的增大，提高电力系统的转换效率。在建设过程中，可以采取有效的消除功率，来降低功率因数。

（三）减少电能传输过程中的损耗

在电气自动化的设计中，节能设计的基本工作就是要是减少电能的消耗，使对输电网的损伤最小化。在实际的传输工作中，所有电路都有电阻，只要线路上的电路连接在一起，就会产生强大的电力消耗。因为这是能量损失的最直接的反射，所以减少消耗功率的方法就是减少阻力。一般来说，减少线路正常运行下的阻力就可以达到节能的目的。基本原理是导电率影响线路电阻，导线越长，电力损失就越大。导线的长度与功率损失直接成比例^[4]。因此，在电气自动化的设计中，需要缩短导线的长度，增大横截面积，减小电阻，需要连续地降低传输损耗的消耗功率。

总结：电气自动化节能设计是中国当前电气自动化设计的重要内容，是设计改进的主要目的。为了进一步提高中国电气自动化的节能设计标准，改善电气自动化设备的过度功率损失现象，有必要在今后的开发过程中改进设计方向，努力构建节约型、环境友好型社会。

参考文献：

[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业，2018.07

[2]张琰明.浅析电气自动化的节能设计技术[J].山东工业技术，2018

[3]陈晓兰.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国新技术新产品，2019

[4]卢明阳．浅谈电气自动化控制系统的设计[J].科技促进发展(应用版)，2018(2)．