浅析电气自动化工程中的节能设计对策

浅析电气自动化工程中的节能设计对策

樊中飞于海涛

万基控股集团有限公司 万基控股集团有限公司

摘要：在全球能源形势愈发紧张、环保呼声日益高涨的时代背景下，电气自动化工程作为现代工业与民用设施运转的关键支撑，却也是能耗大户。从大型工厂轰鸣的生产线，到鳞次栉比的商业建筑照明与空调系统，高能耗不仅加重企业运营成本，还给能源供给与生态环境带来巨大压力。因此，探寻电气自动化工程中的节能设计对策刻不容缓，这不仅关乎企业经济效益，更是履行社会责任、迈向可持续发展的必经之路。基于此，本文章对电气自动化工程中的节能设计对策进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：电气自动化工程；节能设计；对策

引言

随着科技的飞速发展和工业化的不断推进，电气自动化工程在现代社会中扮演着越来越重要的角色。这些工程在带来便利和效率的也消耗了大量的能源，对环境造成了不小的压力。因此，如何在电气自动化工程中实现节能设计，提高能源利用效率，降低运行成本，减少环境污染，成为了当前亟待解决的问题。

一、电气自动化工程节能设计的原则

其一，安全性原则是底线，节能手段绝不能威胁电气系统稳定，要全方位保障人员安全与设备正常运转，杜绝安全隐患。其二，适用性原则不容忽视，节能方案要量体裁衣，精准适配不同工业生产流程、建筑功能需求，以防出现华而不实的设计。其三，经济性原则极为重要，节能投入需算好经济账，前期成本要能在合理周期内通过能耗降低回本获利，达成节能与效益的双赢。

二、电气自动化工程能耗的问题分析

（一）设备能耗问题

在电气自动化工程里，设备能耗问题颇为突出。各类电机作为常用动力源，广泛应用却常处于低效运行状态，因长期偏离额定工况，电能转换机械能时损耗极大，还频繁启停空耗电能。照明设备同样不容小觑，传统灯具在厂房、商场大量存在，发光效率低，电能多转化为热能散失，寿命短需频繁更换，额外增加能耗。再者，办公电器设备待机功耗常被忽视，众多电脑、打印机等处于待机时，依旧持续耗电，积少成多，拉高整体能耗。

（二）系统运行能耗弊端

供配电系统首当其冲，线路铺设若缺乏科学规划，迂回线路拉长供电距离，线损显著增加；部分变压器容量与实际负荷不匹配，轻载运行致使无功损耗攀升。自动化控制系统也有不足，不少控制算法老旧，难以依据生产实时动态精准调控设备功率，设备常在不必要的高功率状态运转，造成能源浪费。而且，暖通、给排水等辅助系统与电气系统联动不佳，协同运行时额外能耗增多。

（三）人员节能意识与管理缺失

人员节能意识与管理缺失，严重制约电气自动化工程能耗管控。一线操作人员节能知识匮乏，日常运维中习惯按部就班，未考虑节能操作，像随意调控设备参数，忽视最优运行模式。管理层对节能重视不足，未将节能指标纳入绩效考核，员工缺乏节能动力。企业缺乏完善能耗监测体系，无法精准统计分析各环节能耗，难以及时察觉浪费点，节能方案制定与执行更是缺乏系统性规划，让节能工作沦为口号，难以落地推进。

三、电气自动化工程节能设计的优化对策

（一）设备节能选型

设备节能选型是电气自动化工程节能的关键起点。在电机选择上，应优先采用高效节能电机，这类电机运用先进电磁设计与制造工艺，能大幅提升电能转化为机械能的效率。YE系列三相异步电动机，相较于传统电机，在相同负载下可降低10%-30%的能耗。选型时，需精准匹配电机功率与实际负载需求，避免“大马拉小车”。对于长期处于轻载的设备，选用变频调速电机，能依据工况灵活调速，减少不必要的能量损耗。照明设备方面，LED灯具是不二之选。LED光源发光效率高，相同亮度下能耗仅为传统白炽灯的1/10、荧光灯的1/2左右。搭配智能照明控制系统，可分区、分时、分场景调光，在商场非营业时段、办公楼午休期间自动调暗亮度。工业加热设备，新型的电磁加热装置比传统电阻加热节能30%以上，靠电磁感应产热，热效率更高，精准度更强，极大减少能源浪费，从源头把控能耗。

（二）供配电系统节能优化

线路布局上要秉持最短路径原则，减少迂回布线，降低导线长度，从而削减线路电阻损耗。合理增大导线截面积也是有效手段，虽初期投入增加，但长期看，因线损降低能节省可观电费。在大型工厂的供电线路设计时，经过精确计算负荷与电流，选择合适的大截面导线，每年线损电量能减少数千度。变压器选型与运行优化必不可少，精准核算用电负荷，选择容量适配的节能型变压器，如S13及以上系列，空载损耗、负载损耗相比老旧型号大幅下降。采用无功补偿技术，在配电室集中安装电容补偿柜，或在大型设备端分散补偿，提升功率因数，让电能更多用于有功输出，减少无功电流在线路中的循环，以此实现供配电环节节能降耗，提升电能输送与利用效率。

（三）自动化控制系统节能升级

引入智能控制算法是核心，模糊控制算法摆脱精确数学模型束缚，凭借经验规则调控设备。像空调系统，模糊控制感知室内温度、湿度、人员流动变化，动态调整制冷量，避免过度制冷制热，节能可达15%-25%。神经网络控制算法则有强大学习与预测能力，用于预测工业生产设备负荷，提前优化运行参数，防止设备空转、过载。建立能源管理系统（EMS），全面监测各用电设备实时能耗数据，利用大数据分析能耗高峰低谷、异常波动原因，精准定位浪费点。再通过与自动化设备联动，远程、自动调控设备启停、功率。如在工厂下班后，EMS自动关停闲置生产线，调低公共区域照明，让整个电气系统运行更智能、节能，契合生产实际需求，持续降低能耗。

（四）人员培训与技术支持

人员培训与技术支持为电气自动化节能工程筑牢根基，针对操作人员，开展系统性节能培训课程，从基础理论到实操演练。在理论部分，讲解电气设备节能原理、能耗影响因素；实操中，模拟常见工况，教导员工如何精准调试设备参数实现节能，像熟练运用变频器调速、照明智能面板操作等，提升日常运维节能技能。对于技术人员，定期组织行业前沿节能技术研讨会，分享新能源接入、储能应用新技术，鼓励参与节能改造项目，积累实践经验。企业还应与专业节能服务公司合作，获取技术支持。节能公司能提供一站式解决方案，协助评估节能潜力、定制方案、后期运维。当引入新节能设备，其技术团队上门安装调试，培训内部人员，保障新技术平稳落地，让全员能力与外部技术支撑，共同驱动电气自动化工程节能前行。

结束语

总而言之，电气自动化工程的节能设计是一项系统且长期的工程，牵一发而动全身。通过设备节能选型、供配电系统的精心优化、自动化控制系统升级，以及人员培训与技术支持等一系列措施协同发力，能够有效挖掘节能潜力，大幅削减能耗。电气自动化工程的节能设计是一个长期而复杂的过程，需要不断的研究和实践。在未来的工作中应该继续关注新技术、新材料和新方法的发展，不断优化节能设计对策，提高节能效果，推动工业向更加绿色、环保的方向发展。

参考文献

[1]陈潜.电气自动化工程中的节能设计技术浅析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(09):266-267+270.

[2]孙国君.电气自动化工程中节能设计技术应用研究[J].电气时代,2022,(05):67-69.

[3]赵辉.电气自动化工程中的节能设计技术[J].冶金与材料,2022,42(02):79-80.

[4]王文龙,张丰友,郝震.电气自动化工程中的节能设计分析[J].集成电路应用,2022,39(04):254-255.

[5]张亚琼.电气自动化工程中的节能设计技术探究[J].无线互联科技,2022,19(05):111-112.