電氣工程自動化信息技術及其節能設計探討

【摘要】電氣工程是機械時代和信息時代碰撞的“花火”，是
工業、電子行業、信息服務業等交匯融合得來的新興行業，是現
代工業的重要組成部分。它的發展現代科學技術為核心，現代工
業的基礎上，經歷了整個過程的電磁理論電氣工程及其自動化，
旨在提高工業發展水平和方便人們的生活。當前的生產活動離不
開電氣工程的應用，電氣工程是工業發展的一個重要保證，自動
化技術的應用，可以有效地提高電氣工程的效率，電氣工程是一
個強有力的保證。本文側重于電氣工程自動化信息技術及其節能
設計簡要分析。
【關鍵詞】電氣自動化；信息技術；節能
引言
經濟發展促進技術的發展和我國電氣工程自動化程度越來越
高，對人們的生活和生產帶來了極大的方便。然而，電氣工程自
動化在發展過程中，面臨著一些問題，即能源的消耗大。實現自
動化電氣工程的節能設計，這是人們追求的目標，不斷努力的方
向。
1 電氣工程及其自動化概述
就其發展而言，18 世紀富蘭克林證明電的存在，安培定律被
發現在 19 世紀和電磁理論為電氣工程的發展奠定了理論基礎，在
19 世紀末 20 世紀初的西方國家先后開設電氣工程；我國的發展最
早可以追溯到 1908 年，南洋電機專業帝國大學，東南大學 1920
年建立電氣工程系，電子工程系，清華大學，1932 年，1949 年之
后，大量的中國工程為主的科學性質的大學，從那時起我們的電
氣工程如雨后春筍般蓬勃發展，人才培養已經輸入在我國的建設
和發展。今天，我國雖然由于各種因素的限制，西方的電氣工程
自動化水平有差距，但差距也越來越小，是我國重視不斷努力發
展的結果。電氣工程及其自動化技術在我國目前主要應用在工業
控制系統中，通過相應的設備和控制系統，可以使本身運行的生
產線，最大程度減少人為因素，許多公司現在使用自動化技術進
行生產。
最初的電子產品出現了，人們用于電氣和電子產品相關的學
科，統稱為電氣工程。隨著信息時代，新技術不斷投資和結合，
電子產品加工技術和材料已經發生了翻天覆地的變化，大時代的
背景下，電氣工程自動化應運而生，這一概念已經變得越來越廣
泛。通常涉及電力電子技術，機電一體化技術，計算機技術，網
絡工程等技術，是一種強烈的相關性和綜合性學科，主要體現在
機電結合，軟硬件結合，生產零部件和控制系統，強電和弱電的
結合。而若想掌握這門科學，對工作人員的電子電路技術、計算
機技術、匯編語言、控制工程、電力系統以及高等數學等知識要
求較高，同時對設備的認識和控制也要有一定的基礎。
其主要影響因素是電氣工程的發展，信息技術和物理科學。
信息技術主要是指控制理論的基礎上，計算機技術，網絡技術，C
語言，c++，等，和物理科學是指電子硬件的電路和原理，如集成
電路、硬件系統的基礎上，因此，電氣工程及其自動化技術包括
硬件和軟件，實際研究中，設計和應用的過程中，應該分成兩部
分進行討論和分析，然后結合評估系統測試。
2 電氣工程自動化的節能設計
2.1 變壓器的選擇
變壓器作為電力供應和分配系統的重要組成部分，電氣工程
自動化、節能設計的第一件事你需要重視變壓器的選擇。變壓器
的不同材料可以在工作的過程中產生不同程度的損失，如：銅材
料使用變壓器在工作的過程中，造成的損失電流互感器，明顯低
于變壓器使用鐵物質損失，因此，在選擇變壓器，變壓器銅材料
的選擇。變壓器的損失，使電力系統的一部分，因此，為了達到
更好的節能效果，電氣工程，自動化，可以選擇低損耗變壓器，
節約用電。變壓器在選擇過程中，需要根據實際需要進行選擇的
工程和節能目標：首先，需要的功能節能、節能特性變壓器在設
計的過程中，可以克服各種因素的影響，可以達到更好的節能效
果。沒有變壓器的節能功能在設計的過程中，通常不考慮能耗因
素，各種因素會導致變壓器的能源消耗，能源消耗的崛起不能達
到預期的節能要求。
2.2 提高電氣工程自動化的使用效率
在電氣工程自動化使用的過程中也會消耗許多能量，可以通
過提高電氣工程自動化的使用效率來降低能源的消耗，從而達到
節能的目的。同時降低能源的消耗還能夠達到無功功率補償的目
的，使運行負荷得到平衡，從而使電能的傳輸質量得到提高，降
低其耗損。在進行節能設計的時候，為使電氣工程自動化的使用
效率提高，要考慮其負荷數值，并且結合使用的實際情況調配負
荷數值，通過利用電氣工程自動化系統來進行合適的負荷數值選
擇，保障電氣工程自動化在使用過程中可以實現高效、節能以及
低耗等目標。
2.3 電阻的選擇
電氣工程自動化控制的過程中，電能浪費的主要原因是：電
力傳輸，由于阻力的影響，產生大量的傳輸能耗。在電力傳輸中，
輸電線路本身有一定的電阻，電阻會引起功率損耗。減少阻力造
成的損失，需要在電氣工程自動化的設計過程中，強調設計的阻
力。輸電線路的電阻主要由線的橫截面積和長度的大小決定，因
此，電力電氣工程自動化，節能設計輸電線路需要根據實際情況
設計的橫截面積和長度，或作出相應調整。在輸電線路的設計，
可以縮短減少電阻線的長度，通過特定的方式是：在電路設計時，
避免曲線設計，采用線性設計，從而縮短線的長度。
2.4 降低傳輸過程中對電能的損失
能量的產生并不是無節制、無限制地產生，其中也會消耗一
定數量的能量。難以避免的是電能在傳輸中也會產生能量損耗。
能量損耗的越多，對于成本的浪費越來越重，對生產資料就越浪
費。電能在傳輸的過程中會產生熱能等能量，同時也會消耗部分
能量，其根本的解決辦法是減小電阻。另外，還要注重導線的布
局，避免彎路的出現，要使導線的長度變短，導線材料的電阻值
越小，所產生的能量也越小，能源消耗也越小，當然，也要保證
在一定的能源范圍之內，在條件統一的情況下，選擇使用橫截面
積較大的導線，減少實際供電的距離，需要靠近負載中心。
2.5 配電系統的優化設計
配電系統是電氣工程自動化的重要組成部分，在優化配電系
統時，不僅需要考慮到配電系統是否適合當前電氣工程自動化的
需要，還要考慮到是否能真正發揮電氣工程自動化的系統性作用，
對于電氣工程自動化的不同環節進行系統的控制與管理。配電系
統承擔著為電氣工程自動化提供充足、穩定的電力的功能，還需
要及時地為電氣工程自動化提供所需要的電力，使得電氣工程自
動化能得到靈活地使用。選擇合適的配電系統，結合高效的導線，
使得導線具有更好的穩定性，確保電氣工程自動化能更好地運行。
3 結束語
綜上所述，在當今科學技術的突飛猛進發展，能源問題已經
成為一個重要的問題，現在被當前的社會工程自動化科技的中心
關鍵，現在的時代背景下，越來越多的人在確保系統安全需求和
有效的控制，相關節能規劃，根據電氣節能規劃的原則選擇有源
濾波器的電氣系統，選擇合理的變壓器和傳輸損耗和能源消耗下
降，以確保經濟和節能電氣工程自動化系統。
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