摘要：随着社会经济水平的不断提高，电力技术在各行各业的应用空间越来越广泛，电气自动化节能技术逐渐走进人们的视野，成为日常应用的重要技术。节能技术的优化和完善能够显现出工业行业的发展趋势，现阶段在电气自动化技术应用计算机技术已经越来越成熟，这也加速了电气自动化节能技术的发展。
关键词：电气自动化；节能设计；企业
1 引言
电气工程具备复杂性、系统性的特点，电气工程的设计质量关乎到城市基础运行与发展。如若电气设计缺乏合理性，会造成严重的能源浪费，对城市的可持续发展产生影响[1]。基于此，节能环保理念下，工业电气工程的节能设计备受关注，如何通过电气设计的节能优化来降低能源消耗，成为电气设计工作者的主要任务。基于此，需结合对现阶段电气设计现状提出针对性的节能优化措施，进一步降低工业电气工程的能源消耗。
2 电气节能设计的原则
2.1 功能保障原则
电气节能是加强用电管理，采取行之有效的措施减少配电环节的损失和浪费，更合理有效地使用电能。在电气设计时，首先要满足正常的用电需求，这是一种基于功能性原则的考量。只有满足了功能保障这个前提，才能去考虑节能，否则影响了设备的正常运行，这样的节能将毫无意义。
2.2 经济效益原则
电气设计不能只片面追求节能，还要综合考虑节能投入与效益的平衡，采取的节能措施必须测算投入是否符合经济效益原则[2]。如果所需的投入超过了节能所带来的经济价值，就不应该再投入，而应该考虑采用其它的措施，否则就得不偿失了。工业电气节能设计一定要遵循既降低企业能耗，又提升企业效益这个原则。
3 电气设计节能措施
3.1 实施变压器节能设计
变压器是电力系统的关键组成部分。如果将节能技术应用到变压器设备的运行之中，可以充分保证变压器的运行效率，精确提高输电安全性，降低电耗。变压器的节能设计通常是为了降低变压器在运行之中的损耗。根据有所不同的用户，所需电量差别很小。这主要是因为有所不同用户的传输电压有显著的差异。变压器在使用之中会产生一定的损耗，从而减少变压器在使用之中的损耗。这有非常大力的影响。非晶合金磁芯可用于变压器的生产。能更糟糕地保证变压器的环保性能。一方面可以精确地减少损失，另一方面可以大大降低成本投资，具有很高的应用和推广价值。
3.2 正确使用有源滤波器
电气工程自动化系统中，包括多种电气设备，这会使得在一定范围内的电容量扩大，进而会有众多谐波出现，电源会发生异常变化，这样，电气设备就不能够正常运转[3]。所以，我们再进行射击时，在滤波器的选择上，一定要选择动能良好的有源滤波器，维持运行的稳定性并降低功率，从而确保整个电力系统的安全。同时，如果在电力系统中已经有了有源滤波器，我们就需要检验它对谐波的过滤效果，避免在实际运行过程中出现意外状况。以此来实现电气工程自动化的节能设计。
3.3 减少传输过程中损耗的电能量
在传输过程中，由于导线上存在一定的电阻，会造成电能传输损耗、有功功率数值变低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是对传输路线中的电流进行调整是很难实现的，减小传输过程中电能量损耗的唯一方法是降低导线上的电阻值。导线的电阻数值与导线的横截面积一直呈现反比例关系；导线的导电数值与导线的导电效果和导线的长度呈现正比例关系。因此，降低导线电阻的具体方法需要从如下4个方面进行。首先要挑选电导率极低的材质作为导线的材料，通过这种方式，可以把电能在线路传递过程中的损失降低到最小化。其次，导线的长度越短越好，在进行传输线路设计时，需要遵循两点之间直线最短的原则，尽量使导线走直路，使导线的数值达到最小状态。再次，变压器安装的位置应该在负荷中心周围，这也是缩短供电距离的一种重要方式。最后，最好选用横截面积较大的导线。导线的横截面积越大，电阻就越小，被损耗的电能量就越少，可以达到很好的节能效果，所以在经济条件允许的情况下，选择横截面积越大的导线效果越好。
3.4 线路的节能设计
针对电气工程线路设计工作的开展，需注重对导线截面的确定，并且基于对电流最小费用的分析，进行电流经济密度的合理设计，以此起到提升经济效益的效果。而对导线材料的选择，需要结合低电导率的分析来选择合适材料。在实际设计过程中，设计人员需结合对电气工程用电类别的确定，来选择合适的导线材料。例如三类用电，因为用电负荷相对较低，所以可以选择铝芯的导线材料，而针对一类或者是二类用电，因为用电负荷相对较大，可以选择铜芯导线。另外，线路设计过程中应尽可能避免出现迂回设计的情况[4]。如若设实际设计中线路距离相对较大，可以结合实际情况选择高于一个级别的导线。虽然这种设计方式会增加一定的导线材料费用，但是通过长期的使用，可以实现对电能损耗的降低，并实现对经济效益的提升。
3.5 推广变频调速
变频调速基本原理是根据电机转速与电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机电源频率达到改变电机转速的目的。变频调速效率高，范围大，精度高，可实现无级调速，没有转差损耗，而且容易实现闭环控制。工业企业的动力设备大多是风机、泵类，运行控制设计大多都比较简单，通常按最大风量或流量进行设计，通过挡板、风门、阀门、起停电机等的调整进行控制。此外，在工程设计中为保证生产的可靠性,一般在生产机械配置驱动装置时还会留有一定的裕量。在实际使用中，电机输出功率会被大量消耗在挡板、阀门的截流过程中，且生产机械大部分时间都不会满负荷运行，完全可以使用变频调速技术，将电机转速根据生产实际需要自动调节，既达到节能目的，又避免启动时的电压冲击和启动转矩冲击。根据流体力学知识，流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比[5]。当转速下降20%，流量也下降20%，压力下降36%，功率则下降48.8%。当转速下降40%，流量也下降40%，压力下降64%，功率则下降78.4%。由此可以看出使用变频调速后，根据工艺需要自动调节电机转速，其节能效果还是非常显著的，因此在工业企业的风机、泵类等设备采用变频调速是一种理想的节能措施，应在工程设计中大力推广。
4 结束语
现阶段，我国社会经济水平不断提高，国家越来越注重节约能源方面的发展。绿色革命的思想在我国具有较大的倡导力度，节约能源已经被划在经济建设的重点任务中。工业电气设计是一项系统化且责任重大的工作，电气设计过程中应积极响应国家节能降耗的政策，精心设计与比较，在满足功能需求的前提下采取切实可行的节能措施，最大限度地实现节能降耗，促进社会的可持续发展。
参考文献：
[1] 李彦光,樊建玲,冯艳梅.关于电气节能在工业电气设计中应用的探究[J].科技创新与应用,2018(36):174-175.
[2] 季沈华,帅敏.电气节能在工业电气设计中的体现方式探讨[J].电子制作,2018(20):79-80.
[3] 董梅.电气节能在工业电气设计中的应用分析[J].建材与装饰,2018(39):257-258.
[4] 汪岩.关于工业电气设计中电气节能方面的研究[J].价值工程,2018,37(24):217-219.
[5] 梁辉.电气节能在工业电气设计中的体现方式分析[J].电工技术,2018(10):91-92+96.
论文作者:祝建果
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：导线论文; 节能论文; 变压器论文; 电气设计论文; 转速论文; 工业论文; 电能论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;