電氣自動化的節能設計技術研究

周敏杰

摘 要：本文筆者先對電氣自動化節能設計的原則做了簡要介紹，進而就起節能設計技術進行了深入的研究，以便能夠提高其節能技術，從而使環境污染程度大大降低。

關鍵詞：電氣自動化 節能 設計 技術

1.電氣自動化的節能設計原則

電氣自動化節能設計需要以相關的原則為指導，只有堅持這些原則，才能科學合理的安排各項工作，更好的進行節能，具體來說，需要以以下幾項原則為指導。

1.1.安全。要想在電氣自動化領域進行節能，采用節能技術，并不能僅僅關注節能而忽視生產的正常運行，必須在滿足電氣設備正常運行，保證電氣設備安全的基礎上進行節能設計，保證生產作業的安全與可靠。

1.2.環保。在進行節能設計，采用節能技術和節能設備的時候，要考慮其對周圍環境的影響，節約資源，保護環境，降低對環境的負面影響，此外，還應該考慮經濟因素，注重節能的經濟性，以收到更好的效果，保證電氣自動化節能工作的順利進行。

1.3.先進。伴隨著社會的發展，新的節能設備和節能技術不斷涌現，在電氣自動化節能的實際工作中，需要重視先進技術的采用，保障節能工作的前沿性，運用最先進的技術和設備，提高電氣自動化的節能效果。

1.4.更新。主要是指在電氣自動化的節能設計工作中，相關人員需要注重對老化設備的更新工作，對于經過維修能夠正常使用，滿足節能設計要求的設備可以繼續使用，而對于已經老化，能耗較高的設備則需要進行更新，這是進行電氣自動化節能的關鍵，也有利于保障電氣自動化節能工作的順利進行。

1.5.經濟效益。以實際經濟效益為電氣節能效益的設計基礎，不盲目的增加相關投資金額， 對節能設備和材料進行選擇時應該遵循科學合理的經濟原則，從而使得節能增加的投資數目能夠在較短的時間內通過節能運行而使得經濟效益有所保障。

用電設計，實現其電能的合理利用。

1.6.節能。節能重點要放在電氣設備的電能損耗上，如變壓器的功率損耗、輸電線路的額外損耗等等，對其采取有效的節能措施，盡量減少或杜絕與建筑使用功效無關的電能損耗。

2.電氣自動化的節能設計技術

2.1.減少電能損耗

節能設計最直接的目的就是要減少電能消耗，這樣才會減少對電網的損害，而在實際的傳輸過程中，減少電能損耗最直接的方式就是減小電阻，這樣所產生的功率損耗就會減少，在選擇導線的材質的時候，盡量選擇具有較小電阻率的，這是一個降低線路上電能消耗的一個辦法；縮短導線長度，且在布線的時候要盡量避免產生過多的彎路為了縮短供電距離，可以將變壓器與負載中心間的距離拉近；增大導線橫截面積，選擇那些橫截面積較大的導線，這樣能減低電阻，進而降低消耗。

2.2.變壓器的節能設計

變壓器是電力自動化工程中的重要設備，承擔著轉換電壓、電流和功率的重要作用，變壓器是耗能的大戶，當變壓器處于空載運行狀態時，低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗，因此，變壓器的實際選擇，對于電氣自動化系統的節能方面有著重要影響，具體來講，在實際選擇變壓器的時候，要注意以下幾個問題： 一是變壓器要選擇節能環保型的，以此來減少變壓器的有功功率的損耗；二是為了使流過的三相電的實際電流保持穩定， 在實際選擇上要減少變壓器整體損耗，有條件的話最好使用一些單向自動補償設備，以及三相四線制供電等有效減少實際負荷不均勻的方法。

2.3.提高功率因數

功率因數是電氣運行的重要物理量，它與電氣設備的節能密切相關，功率因數如果長期控制在比較高的水平上，電力系統的無功功率就會變大，系統電能的轉化率就會變高，提高功率因數的方法：一是通過提高用戶負載率，例如對于動力電氣設備，諸如電動機，可以在滿足工藝生產要求的前提下，盡量選擇極數較少的電動機，因為少極數的電機，其起動轉矩較大，起動過程中的電流也相對較大， 所以電氣設備在最快的時間內正常運行， 效率很高， 同時也節約電能的損耗，此外，可讓電動機實現變頻自動控制，使得電機在負載較小時，獲得較高的功率因數，當用戶的負載率控制穩定在0 .7左右，會使變壓器的一次側功率因數達

到最高；二是在低壓電力系統中裝設自動補償的電容柜，來補償無功功率。一般來說，其無功功率的選擇盡量控制在變壓器的20%-30%，這樣使得電力系統穩定，并且節能效果最佳。

2.4.合理選擇電力電纜

在截面選擇的時候，根據經濟電流密度的曲線和持續允許的電流進行選擇，對于電纜材質，盡管鋁電纜便宜，但安全性和節能效果比較差，不過銅電纜越粗，比相同截面鋁電纜要貴重很多，所以，個別截面較粗的電纜可以選用鋁電纜，截面較小的選用銅電纜，成本只是稍微高些，但能夠取得很好的節能效果。

2.5.有源濾波器

為了有效避免發生電氣設備的誤動作，要盡量消除諧波，使用有源濾波器是最有效的消除諧波的方法，誤動作的發生原因主要是電氣設備數量的增多，進而諧波也越來越多，但是由于這些諧波同基波在電網阻抗上面發生了重疊，造成電壓發生了畸變，進一步造成了電氣設備誤動作，總的來說，有源濾波器功能如下：反映靈敏，具有優異的動態性能功率使用范圍較寬，能夠達到理想的無功補償的效果，一般來說，有源濾波器能夠濾除諧波，這樣就會避免發生電氣設備誤動作，進而提高電氣設備運行的效率，真正實現節能減排。

3.電氣自動化節能設計技術的應用

新一代建筑電氣技術為了解決傳統節能技術中能源浪費較大的一些問題，通常會采取一

些較為先進的控制方法來對傳統電氣設備進行節能控制，舉例來說，中控電腦能夠監視并控

制建筑整體的燈光、遮陽以及溫控設備，并且能夠顯示各個區域和房間的實際溫度，通過設

定房間的調節溫度的上下限來減少電能消耗，整體來說，建筑電氣節能設計應該將高效率節

能設備的采用列入設備選項，結合先進的設計技術，參照科學合理的節能標準來規劃節能設

計，實現用戶健康舒適且安全的使用環境。

4.結論

隨著我國社會經濟的快速發展，對電氣自動化節能的要求也越來越高，因此，必須重視對其節能技術的研究，以便能夠使電氣自動化達到少污染的地步。

參考文獻：

【1】張曉非 電氣自動化節能設計技術應用研究[期刊論文]-《中華民居》 - 2013（12）

【2】趙洪彪 電氣自動化節能設計技術應用研究[期刊論文]-《城市建設理論研究（電子版）》 - 2013（9）