電氣自動化節能技術的應用

摘 要：隨著全世界綠色工業革命的席卷浪潮洶涌而來，節能減排成為現代經濟發展和企業建設的一個極為重要的課題，而推動節能減排的最關鍵的技術之一就是先進的電氣節能技術。本文首先論述了電氣工程的節能技術的相關內容，并對其應用也進行了詳細的論述。

關鍵詞：節能減排；電氣節能；應用

1 引言

隨著世界經濟的不斷發展和對電力需求量的不斷增加，電氣節能技術成為關鍵。而城市電網通過擴大建設規模的方式來增加電力容量，由此帶來了整個能源的浪費現象，例如，大量變頻器、整流器的使用，同時這些設備還對人的身體造成一定的損害。所以，人們要求電氣自動化技術不僅要達到客戶的一些基本要求（例如，安全、人性化和安逸等），同時還要能夠實現節能的實際效果[1]。

2 電氣工程自動化中節能技術的概述

在電氣工程中，電氣自動化是對傳統電氣工程的突破，它不僅在工業生產領域做出突出貢獻，降低工人的勞動強度和工作量，而且也為人們的生活節約成本，提高效率。現如今，隨著我國經濟的發展，世界經濟競爭的加劇，強調節約能源和效率的新的工業革命正在全球鋪開，節能減排逐漸成為各大企業追求的目標。在電氣工程領域，節能技術更是成為了優先考慮使用的技術，著名學者李麗輝談到，未來企業之間的競爭就是誰能夠用最小的成本創造最大的利潤，節能是降低成本最優先考慮因素[2]。

隨著我國電網系統的不斷完善，電容的不斷增加，將會出現更多的類似于變頻器等有損于電網系統的電氣設備，它們會產生很多諧波源源不斷對供電系統產生沖擊。因此，針對此問題的解決方法必須要考慮選擇節能的設備來降低這種影響。許多學者都聚焦在在電器設備上增設源濾波器或是調節變壓器等技術上來降低系統的損耗，進而提高電氣設備的運行效率，真正實現節能的作用。

3 電氣工程自動化的設計方法

3.1 能夠使電氣系統的運行實效增強

節能設備是電氣系統自動化運行的重要設備，它的原理就是利用電氣自動化節能技術來降低線路的損耗，減少系統運行的負荷來提高電氣設備的運行實效。在進行電氣工程的設計時，對參數進行合理的選取或安裝能夠調節的裝置等方法來最大限度的漸少系統的消耗，提高系統的運行時間和運行效率。

3.2 配電設計

在進行配電設計時，要考慮電氣設備與供電系統之間的切合。配電設計要符合電氣設備的運行方式，能夠確保整個系統能夠平穩、可靠并高效的運行。此外，安全性也是配電設備需要考慮的問題。在進行線路的設計和安裝時，一定要考慮所使用的導線的位置及其絕緣性能，確保設備能夠安全的使用[3]。

4 電氣系統中在的節能技術

4.1 減少輸電線上電能的傳輸損耗

由于傳輸導線上存在一定的電阻，所以電能在傳輸過程中會不可避免地造成一定有功功率損耗。可是，傳輸線上的電流大小是固定的，所以只能通過減少導線上的電阻，才能實現傳輸導線上功率的損耗。要想減少傳輸導線的電阻，可以從以下幾個方面著手：

（1）應該采用相對較小電導率的傳輸導線。

（2）優化線路布局和走向。如果有可能有，使得變壓器靠近符合的中心位置，這樣就可以使得供電的距離相對縮短；合理規劃供電線路，使得供電線路的走向更加優化，避免導向走回頭路和彎路，這樣就可以使得導線的長度相對減少，就能夠避免在來回電路上造成的電能損失。

4.2 使用無功補償

無功功率供電設備在電器設備自動化運行中，占用了較大的容量，這樣就更加增加了電路的損耗，使得電網的電壓不得不下調，這樣就使得電能的質量下降以及電網經濟的萎縮。如果要想損耗降下來，達到理想的無功平衡的效果，提高社會效益和經濟效益可以使用一些無功補償設備。當是，應該注意以下幾個方面的問題：（1）首先要根據一些具體的參數確定電容器補償的容量，例如配電電壓的容量、負荷和目標功率因素等等，然后再通過這些參數來計算，最后再確定。（2）采用急使用面廣、調節平滑、跟蹤準確等優點于一身的模糊投切方式，這樣就能夠達到預期的補償效果，因為在傳統的補償電容組當中，我們往往不能得到我們想要的一種補償效果，例如電容器的比例分配方式、投切開關的方式等等。（3）采用一些無功功率作為投切的物理量參數，有助于防止投切震蕩、無動倒送等問題的產生，最好能夠就地安裝無功補償設備，而且實行就地補償，盡量地使得線路上的無功傳輸減少，從而實現節能的目標[4]。

4.3 采用有源濾波器

采用有源濾波器能夠很好地消除諧波，從而有效地避免電網聯結電氣設備的各種誤動作的出現。因為產生誤動作的主要原因就是隨著電氣設備數量的不斷增加，對應的諧波就會不斷地增加，就會使得諧波電流和基波電壓在電網的阻抗上的電壓相互相重疊，從而使得電壓產生畸變，使得電氣設備誤動作的出現。有源濾波器具有較強的動態性能，反應很快，同時能夠增大功率數值，能夠產生更好的無功補償效果。通常情況下，有源濾波器能夠過濾掉所產生的濾波，能夠在電氣設備進行操作之前組織其相關的活動，這樣就可以使得電氣設備的運行效率提高，從而達到節能的目的。

4.4 合理的選擇變壓器

在電氣系統，變壓器是是最主要的設備，但是由于發生破壞損耗、負載等導致電能損失的浪費現象時常存在。因此，針對變壓器的節能就顯得尤為重要，在變壓器的選擇上，要根據用電需求合理選擇，在使用上可以通過降低不必要的損耗、負載等方式來達到節能的作用。總之，在選擇和使用變壓器要做到以下幾點原則：一要遵循最合適最節能原則，在源頭上最大化降低變壓器的損耗；二要遵循最合理最平穩原則，在變壓器的使用過程中，為了有效的降低損耗就應該減少不平衡的電流通過所帶來的消耗，使用無功補償或者四線三相供電等方法來減少負荷。

4.5 其他形式的節能

在電氣的系統中，除了以上使用節能的技術等能夠節能之外，還可以采用其他的相關節能技術，比如，在家庭中，使用高效光源來代替照明用電燈，這樣也可以達到節能的效果，高效節能所使用的燈光官色好、顯色性能佳、發光率高，是電氣節能的一個不錯的選擇，這樣就可以實現節約能源。

5 結束語

現如今，電氣自動化節能技術仍然屬于初創時期，僅僅是從節約能源、降低損耗、提高效率著手提高電氣系統的運行效率。隨著我國科學技術的不斷發展，對電氣自動化節能技術領域的探索還有很多方面，不斷提高配電設計的合理性、不斷完善現有的節能技術并開發新的節能技術。

此外，專業人才的引進和國外節能技術的學習也尤為重要，在借鑒他人的基礎上持續的不斷的創新，確保實現電氣系統的真正高效節能。

參考文獻

[1]李麗輝.淺析電氣自動化節能設計技術[J].經營管理者，2012（7）：15-17.

[2]張曉非.電氣自動化節能設計技術應用研究[J].中華民居（下旬刊），2013（4）：33-35.

[3]孫柏林.中國自動化與可持續發展—自動化技術進入“低碳經濟”新時代[J].自動化博覽，2010（1）：21-23.

[4]于士國.電氣自動化的節能設計技術分析[J].硅谷，2011（15）：39-42.