摘要：把本文主要针对电气自动化及节能设计简述、电气自动化应用优点和电气自动化的节能设计原则以及电气自动化的节能设计技术进行简要分析，仅供参考。
关键词：电气自动化；节能技术；优点
中图分类号：TE08 文献标识码： A
一、电气自动化及节能设计简述
在社会和经济高速发展的前提下，电力的需求越来越大，建立稳健可靠的供电系统成为电网公司的首要任务。传统电力系统由于设备陈旧，主要依托人力来实现运行于管理。随着计算机以及自动化技术的发展，电气自动化技术应运而生。电气自动化系统是当前实现电能优质、灵活和可靠传输的最佳解决方案，系统中的节能设计方案也一直在不断研究进步。当电气自动化系统中节能设计方案不能充分发挥作用时，会造成电能的严重浪费并且可能威胁到整个系统的安全稳定运行。当系统受到不利影响后，输电、供电和配电环节就必然产生恶性循环，给生产生活带来严重挑战。当前电网结构复杂，容量增速很大，特别对于城市电网设计性能优良的节能方案十分困难。当前电网中存在的非线性负载，比如变频器和整流器，这些设备会引入大量谐波污染，给节能设计也带来很大的干扰和挑战。因此，如何提高节能系统的可靠性，如何最大限度地提升供电效率，是需要不断投入研究的热点问题。从电力传输的各个环节来看，减少输电线路的传输损耗，提高变压器的效率以及合理布置无功补偿装置都可以达到节能的目的。
二、电气自动化应用优点分析
电气自动化技术主要是就电力技术、电力设备及电能这三个方面展开的创新，致力于为电力行业创设出一种新型的运行模式，起到良好的服务作用。随着数字化技术、信息技术等都逐渐实现和谐、统一的发展，电气自动化技术在发电中的应用也愈加普遍起来，其主要的应用优点表现在以下几个方面。
1、提高发电效率
发电厂起到为广大人民群众输送电源的重要作用，而且随着我国国民经济的不断提升，电力行业也已经成为我国支柱型产业之一，是我国现代化生产的根本所在。由于受到传统技术的制约，我国早先发电厂的生产效率并不高，但是在将自动化技术引入其中之后，电力发电效率明显提升，电能生产量得到了大幅度增加。
2、高效的一体化操作
实现电气自动化应用，也意味着发电厂生产作业将从传统的方式过渡到人机操控的新局面，将电气自动化技术应用其中之后，发电企业的生产也将会实现计算机、信息等先进技术的有效综合，从各个层面促进电力企业的发展与完善，提高电能产量，促进企业生产效益的增长。
3、提高设备运行效率
在将电气自动化技术应用到电力生产中来的时候，必须要确保能在安全运行的前提之下，尽量降低投入成本，以此为基础实现各种资源的最小消耗，比如说选择节能设备、降低线路损耗、缩减维护费用等等，提高电力设备的使用效率，降低电能能耗。
三、电气自动化的节能设计原则
1、先进
社会在不断的进步，新型的能源节约型装备与技术也在补断的更新。我们应该积极引进先进的节能技术，使电气方面的节约能源的工作走在前列，拥有这些先进的设施设备能够使电气方面的节约能源效果最大化。
2、更新
随着电气节约能源工作时间的积累，一些设施设备日益老化，对于这些老化的设施设备，工作人员应该积极更新。如果这些老化的设施设备经过维修还能继续节约能源工作
的要再使用，如果不能达到节约能源就要更换，只有这样才能保证电气节约能源工作的有序前进。
3、满足经济效益
电气自动化节能要根据实际情况进行安排，尽量避免出现为了降低电气消耗而武断增加节能成本。在进行电气自动化节能的时候，进行设备改进的资金要控制在合理的范围中，维护电气自动化节能的经济效益。
4、优先保护环境
我国进行电气自动化节能的主要目的就是为了提高能源的使用率，提高企业的综合效益。电气工程师在进行节能技术设计的时候，要选择合适的材料，材料的经济实用性、安全性、先进性都要得到保证。电器产品老化严重的，要进行报废处理，尤其要注意对电器污染的控制，保护环境不受污染，实现能源的循环利用。
四、电气工程自动化的现状
1、电气自动化的网络构架不统一
电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程师及自动化系统，但目前很多企业自身网络构架不尽相同，使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中，因为程序接口的不一致，影响企业数据和信息的传输交流，进而阻碍了企业数据和信息的共享，使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。
2、电气自动化系统集成性不强
电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路，我国目前一些电气自动化还处在多岛自动化的层次，多岛自动化具有互不连接、功能单
一、信息独享的缺陷，不能充分发挥电气机动化的功能和作用。
3、电气自动化技术的使用过于受主观支配
不同的企业在对电气自动化技术的实际应用和开发中，由于技术人员思想理论及技术掌握程度的不同，过分根据技术人员主观习惯和意识支配，系统的开发平台各有不同，进而导致电气工程及自动化的实际设计、实施、运行和维护中的程序和成本增加，增加了系统整体的运行费用和负担。
五、电气自动化的节能设计技术
1、选择合理的变压器
绝缘子、钢材、硅钢片等都是变压器的组成部分，不管哪一部分出现了问题，都会直接影响变压器能源的消耗，所以在选择这些组成部分的时候要慎重，在保证工作顺利的情况下，以节约为核心，合理选择这些组成部分，达到节能的效果。线路和机柜在采用以铜为材料的基础上，可以减少变压器的损耗。在选择硅钢片的时候，选用稍微薄一点的为佳，前提是保障设施设备正常进行。随着变压器节能特性的不断完善，那些陈旧的消耗高的变压器将逐渐被淘汰。在选择变压器的时候，要着重其负载率，通常情况下选取的区间在40%～60%。不管是在工厂还是在高楼大厦，变压器的放置位置也很重要，一方面要考虑到方便，另一方面要考虑所需电缆的长度，因此电力负荷中心是最佳位置，这样不断降低了电能的消耗，也使电能的质量得到提高。
2、减少电力传输过程的损耗
电能通常由地处偏远的电厂产生，在到达负荷中心前需要经过架空线或者电缆等导线进行传输。由于导线电阻以及电抗的存在，传输过程中会产生一定量的功率损耗，包括有功和无功功率损耗。根据电路原理，要想减小这部分损耗就需要减小导线阻抗，或者增大电网的运行电压。就导线本身的优化而言，由于导线的电阻是和其横截面积成反比的，因此可以通过增大导线线径的方法减小电阻进而减小有功功率损耗。但是较粗的导线意味着导线成本的提高，另外由于重量以及体积的增大，给安装施工以及后续维护以及更换带来麻烦。所以通过科学的评价方法选择合适的导线线径对于电气自动化的节能设计具有非常重要的意义。在减小导线阻抗方面，还可以选择电阻率较小材料的导线，例如用铜线代替铝线，不过这同时也意味着成本的增加。在线路走线方面，尽量避免走弯路，这样可以减小输电线路的长度，也可以起到减小线路阻抗的目的。总体来考虑，减少电力传输工程中能源损耗的方法就是使用单位阻抗小的导线作为传输通道、优化线路走线，但是需要权衡投入，使得投入和损耗最小，电能产出最大，达到真正意义上的节能减排。
3、提高系统功率因素
从一个角度来说，运用有依据的方法，将会提升用电设备在未采用无功补偿措施之前的功率因数，比如如何增加负载率，在完成原材料、半成品的在生产之后，尽可能地选取数量极少的电动机，提升用电设备的运转率，节能且减少损失，这样可以实现电气自动化，使得电动机的负载处于稍小的状态，从而获取较高的功率因数。这些对策都是在没有后备挽救装备的基础上，减少用电装备的无功功率来提升功率因素。相对来说，该方法比较经济，可以使资金投入降低。从另一个角度来说，通过人工来提升功率因数，就是平常人们所说的人工补偿法，对于提升用电设备在未采用无功补偿措施之前的功率因数通常不仅仅要实现生产用电的需要，还应该安装补偿装置，一般的方法有集中式和单独就地式，来降低那些并非我们需要但又不得不做的功，从而节约电能。
4、有源滤波器对于节能的积极意义
有源电力滤波器是针对电力系统中的谐波而提出的电力装置。近年来，随着电力电子型非线性负载在电网中的大量使用，系统的电压中出现了大量谐波。谐波的存在使得电能质量变差，对用户产生很大的影响，同时也会造成不必要的电能损耗。电网中的谐波会导致电压变化不正常，可能会引发系统误操作，影响到各种电机的正常使用。随着半导体功率器件技术的进步，利用有源电力滤波器来消除电力系统中的谐波成为解决谐波问题的重要方案。相比传统无源滤波器，利用有源电力滤波器可以更大程度消除谐波，减少不必要的电能损耗，因此对于电气自动化的节能优化也有着积极作用。
5、无功补偿设备的合理配置
无功补偿技术在电力系统中发挥着重要的作用，它可以改善电网的功率因数、平衡系统电压以及降低输送线路的功率损耗。通过合理配置无功功率装置，可以最大可能地降低电网的能量损耗，改善电压质量。相反，如果没有科学合理的无功功率补偿，电力系统会出现电压波动、功率损耗增大的情况，影响系统的健康运行。
无功补偿设备包括传统的静止电容器、同步调相机以及同步发电机和静止无功补偿器（SVC），也包括利用柔性交流输电系统（FACTS）技术发展而来的静止无功发生器（SVG）。这些无功补偿装置均能优化电气自动化系统中的功率分布，但同时必须注意各种设备具有不同的工作特性。比如，同步调相机由于响应速度较慢并且自身损耗大，已基本淘汰。利用开关投切电容器的方案简单可靠，但是只能有级调节，无法实现连续的调控能力。因此，在选择无功补偿设备的过程中，就需要有针对性使用。电气自动化节能设计过程中必须科学设计无功补偿装置的配置，具体需要遵循以下几个原则：根据系统运行参数选择无功补偿装置，比如电压等级和负荷容量等。根据电网的实际负荷状态进行无功补偿设备选择，因为除了系统的具体参数外，必须还要考虑到负荷的特点，比如较大功率负荷适宜选择动态补偿装置，而小负荷则优先选择静态补偿装置，这样的配置方案可以使得电气自动化系统的节能效果十分明显。必须合理确定无功补偿装置的投切方式。在实际选择过程中，必须优先选择适用面广和准确系数高的投切方式，避免使用投切迟缓、故障率高的方式。优先选择就地补偿方式。就地配置无功补偿装置可以达到更好的补偿效果，同时降低功率损耗。
6、合理选择电力电缆
如何选择截面，可以依据输电导线正常使用条件下，选取符合电力系统指标的线缆。虽然铝质材料价格便宜，但是从经济和节约电能角度来说，其效果较差，而铜较粗，相比铝材料较贵。因此，如果截图较粗的电缆可以用铝，而相反较小的可以用铜，投入资金相对多些，不过可以更好地节约电能。
7、其它电气节能技术
7.1正选择低能耗光源
如何选取照明光源，需依据我国的一些明文规定来，最大可能地起到照明且减少能源消耗的作用，选取高功效的、发光效率高的电源，可以较大程度上达到节能的目的。楼梯之间和厕所最好选取吸附在屋顶的灯，在实现日常生活功效的同时减少能源消耗。工厂一般会最先选取金卤灯，当一种光源无法起作用时，可以采取多种光源组合，从而更好地加强照明的强度，且减少能源消耗量。
7.2选择节能镇流器
对于工厂来说，需要最先选取降低能源消耗和节约电能的光源配件，运用金卤灯等高效率的灯时，需要同时使用节约电能的镇流器来减少能源消耗量，达到节能的目的。
7.3根据相关规定设计照明，实行绿色照片的转变
整个过程中需要根据其功效和周围地理因素有依据的正确的设计，一方面可以实现其照明的效果，另一方面又达到节约电能的目的。
8、光伏发电技术推进电气自动化节能发展
光伏发电作为新兴的可再生能源技术，是应对能源危机的解决方法之一。通过对太阳光能的捕捉，光伏系统可以将其转化为电力共人们利用。充分利用太阳能这一绿色能源，对于电气自动化的节能设计具有很强的现实意义。当前光伏发电系统尚处于发展期，在政府持续出台支持光伏产业发展政策的机遇下，电气自动化过程中应该更加注重这方面的节能设计，通过新能源的使用达到节能的目的。
结束语
我国社会在迅速的发展，能源得到了巨大的消耗。很多能源在使用过程中不合理，造成了能源的很大浪费现象。随着全球能源危机的到来，加强电气自动化的节能设计技术已经是经济发展的需要。我国电气工程师意识到电气能源的节能技术，正在进行电气自动化中的节能减排，从变压器的设计到功率的控制，都进行了一定的选择，尽量减少电气自动化过程中的能源消耗。
