史亮

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，綜合國(guó)力不斷提升，人們的生活水平也逐漸變得越來(lái)越高，但是，付出的代價(jià)就是對(duì)能源的過(guò)度挖掘。過(guò)度的浪費(fèi)能源使大自然的平衡被打破，我們也陷入了能源危機(jī)中。作為耗費(fèi)能源較高的領(lǐng)域，電氣工程開(kāi)發(fā)也必須針對(duì)自動(dòng)化進(jìn)行深入的研究，做出有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，為緩解能源危機(jī)提供助力。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化;節(jié)能設(shè)計(jì)

1電氣工程自動(dòng)化的相關(guān)概念

電氣工程自動(dòng)化發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展程度的主要指標(biāo)，也是科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域高度關(guān)注的一項(xiàng)技術(shù)。電氣工程自動(dòng)化具有很強(qiáng)適用性和兼容性，能夠和其他學(xué)科相互聯(lián)系、相互滲透，在各行各業(yè)都有良好的應(yīng)用，其重要性不言而喻。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程內(nèi)容越來(lái)越多、結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，逐步向著人性化的方向發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。控制理論和電力網(wǎng)理論是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)則為其主要技術(shù)手段，同時(shí)也包含了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領(lǐng)域。

2我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國(guó)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)基本都采用光纖來(lái)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，這就需要用到大量的光纜，電纜設(shè)備正在逐年減少，有效節(jié)約了電纜材料，同時(shí)也降低了能源和成本的需求，符合節(jié)能環(huán)保理念的要求。電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用可促使智能設(shè)備的性能和功能得到充分展現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，達(dá)到“無(wú)人值班或者少人值班”的現(xiàn)代化發(fā)展水平。雖然目前我國(guó)電氣工程自動(dòng)化取得了傲人成績(jī)，但同時(shí)也存在一定的問(wèn)題亟待解決，主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中集成性比較差，每個(gè)結(jié)構(gòu)都處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，相互之間缺乏必要的聯(lián)系和融合，而且應(yīng)用性能也比較單一，致使電氣工程自動(dòng)化的總體功能相對(duì)較差。

第二，能耗大。能耗大是電氣工程自動(dòng)化存在的主要問(wèn)題，我國(guó)地大物博，雖然目前電能已經(jīng)能夠滿足人們生活和生產(chǎn)的需求，但仍然比較匱乏，尤其是在用電高峰期，經(jīng)常發(fā)生電能不夠用的問(wèn)題。一方面是用電戶多，用電設(shè)備多，另一方面電氣工程自動(dòng)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備眾多，存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，前者是客觀存在的，解決控制難度較大，后者只要加大節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用就能很好地解決這一問(wèn)題。

3電氣工程自動(dòng)化及其節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1減少傳輸消耗

近年來(lái)，各個(gè)領(lǐng)域的重要技術(shù)中都在廣泛地應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不僅符合當(dāng)前我國(guó)節(jié)能減排的理念，還能夠從根本上推動(dòng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約，在最大程度上，確保資源的合理配置，防止出現(xiàn)浪費(fèi)資源的情況。在運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的過(guò)程中，還需要對(duì)技術(shù)方式進(jìn)行分類。消耗技術(shù)的應(yīng)用效果比較明顯，特別是在降低電能傳輸方面。導(dǎo)線的作用是保證電能的傳輸，那么在運(yùn)用不同種類的材料時(shí)，由于材料本身存在電阻，其產(chǎn)生的電阻會(huì)存在很大的差異性。在應(yīng)用電阻時(shí)，應(yīng)該考慮到具體情況，將電能直接轉(zhuǎn)化成熱能。因此，在電能傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程中，假如電阻率較低，就能夠保證節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這樣消耗的有功功率也會(huì)減少。但需要關(guān)注一個(gè)問(wèn)題，盡管存在各種因素，但是電流始終不會(huì)受到影響。在實(shí)踐過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)該充分考慮實(shí)際情況，合理地控制導(dǎo)線中的電阻，并且盡量地降低到最小的狀態(tài)。這樣可以從根本上降低有功功率。另外，導(dǎo)線的長(zhǎng)度，導(dǎo)線的電導(dǎo)以及電阻之間始終存在一種反比的關(guān)系。然而，導(dǎo)線的長(zhǎng)度與電導(dǎo)與截面積之間是正比關(guān)系。

因此，在實(shí)際操作的過(guò)程中，應(yīng)該具體情況具體分析，詳細(xì)的操作可以從如下幾個(gè)方面進(jìn)行。第一，在實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該根據(jù)導(dǎo)線材料來(lái)選擇導(dǎo)線。應(yīng)該盡量使用電阻較小的材料作為導(dǎo)線。這種導(dǎo)線能夠更加有效地控制電能的消耗。第二，在工作過(guò)程中，還應(yīng)該盡量避免導(dǎo)線的長(zhǎng)度被減小。并且，在布置線路的過(guò)程中，務(wù)必利用直線，這樣能夠防止出現(xiàn)更多彎路。另外，在實(shí)際操作的過(guò)程中，還應(yīng)該采用針對(duì)性的方式，合理地設(shè)計(jì)供電距離，這樣可以縮短負(fù)載中心間和變壓器的距離。并且，如果導(dǎo)線本身的截面積偏大，其導(dǎo)電能力也會(huì)隨之提高。這樣導(dǎo)線需要承受的損失會(huì)較小。因此，在運(yùn)用導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)該盡量使用截面積較大的導(dǎo)線，這樣能夠促進(jìn)電能效率的提高。

3.2合理選擇變壓器

變壓器與電氣工程自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)之間的關(guān)系是非常緊密的，在電氣工程自動(dòng)化中，變壓器也有著獨(dú)特的價(jià)值，能夠通過(guò)對(duì)電壓、電流和電功率的控制降低能源的損耗。通常情況下，即使企業(yè)沒(méi)有運(yùn)行變壓器，也會(huì)消耗很多變壓器的熱量，因此在選擇變壓器的同時(shí)，需要考慮變壓器使用的材料，堅(jiān)持站在節(jié)能的角度上組織變壓器的材料，使變壓器的節(jié)能作用發(fā)揮出來(lái)。在設(shè)計(jì)變壓器的過(guò)程中，需要更多地使用銅金屬來(lái)代替硅材料，這樣變壓器在空載運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)能源的消耗就會(huì)變得更少。也需要針對(duì)變壓器的容量做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)，在使用變壓器的過(guò)程中，過(guò)少的容量更容易造成過(guò)度的使用，也會(huì)對(duì)變壓器造成更高的損耗。過(guò)大的變壓器容量，在輕載的狀態(tài)下也會(huì)浪費(fèi)很多不必要的能源，因此，需要我們做好精確的估算，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行變壓器的設(shè)計(jì)，這樣變壓器才能更加合理。也需要重視變壓器的使用數(shù)量，減少對(duì)能源的損耗，達(dá)成節(jié)能的目標(biāo)。

3.3無(wú)功補(bǔ)償

通過(guò)電能設(shè)施來(lái)補(bǔ)償無(wú)功功率。要想發(fā)揮出無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾饔?，?shí)現(xiàn)無(wú)功功率的平衡，就需要在電力工程系統(tǒng)中使用相應(yīng)的設(shè)備。在電壓一切穩(wěn)定的前提下，使原有的基礎(chǔ)功率得到保障。在設(shè)備投入應(yīng)用后，也能夠使電能質(zhì)量恢復(fù)到原始狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的效果。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施的應(yīng)用，需要保障電器的容量合乎相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際的電壓，用相關(guān)的公式進(jìn)行計(jì)算，過(guò)濾諧波。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)節(jié)，也存在著一系列的問(wèn)題。無(wú)功功率的補(bǔ)償和無(wú)功功率的倒送，需要結(jié)合實(shí)際的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，按比例分配補(bǔ)償電容。通過(guò)具體的方法與措施，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，這樣企業(yè)才能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。

3.4設(shè)計(jì)配電節(jié)能

電力系統(tǒng)是電氣工程自動(dòng)化的能源保障，因此，需要對(duì)電力系統(tǒng)的配件進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。需要對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性和容量進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障電力系統(tǒng)整體的合適度和控制協(xié)調(diào)性。在電力分配環(huán)節(jié)，需要使各個(gè)電氣設(shè)備能夠保持基礎(chǔ)設(shè)置，這樣電氣工程的運(yùn)行才會(huì)更加穩(wěn)定和可靠。在實(shí)際的操作過(guò)程中，需要保障配電系統(tǒng)的安全性，合理地選擇和布置線路，通過(guò)科學(xué)合理的方式設(shè)計(jì)好配電節(jié)能。

3.5合理地選擇光源

選擇合適的光源有利于減少能源的消耗，還有利于減少經(jīng)濟(jì)方面的損失。那么在照明工程的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該盡量選擇高效能的光源。與普通的照明燈相比，高效能光源具有更高的發(fā)光效率，在節(jié)約方面具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。建筑環(huán)境的亮度會(huì)在一定程度上影響人們的視覺(jué)舒適感。明亮的光線會(huì)給人帶來(lái)寬廣的感覺(jué)，暗淡的光線則會(huì)令人感覺(jué)到空間上的狹窄。那么，應(yīng)該盡量選擇和自然環(huán)境更加貼近的亮度分布。一些工廠或者住宅使用的吸頂燈，也應(yīng)該選擇節(jié)能效果更加明顯的。低功率的燈具不僅有利于節(jié)約不少電能，還有利于適應(yīng)人們的生活或者工業(yè)生產(chǎn)的需要。

4結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的能源消耗問(wèn)題，并且供不應(yīng)求。在這種情況下，必須運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，確保能源的合理利用。在電氣自動(dòng)化工程中，應(yīng)該科學(xué)地運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，堅(jiān)持節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用原則，重視節(jié)能技術(shù)的研究，有效地提高資源的利用率。

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