基于節能設計的電氣自動化技術運用研究

摘 要：本文結電力系統中節能技術進行了概述，分析了電力系統中節能技術具有的優勢，并提出優化電力系統配電方案，加強電力工程節能設計，實現電力工程系統的運行高效性等電力系統節能技術的發展方向。

關鍵詞：節能設計；電氣自動化；技術；運用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

隨著我國經濟社會的迅猛發展，我國的能源需求量越來越大，我國始終面臨著能源緊缺的困境，然而在我國能源使用過程中存在著許多的浪費現象，已經引起了我國政府企業的高度重視。在現有存在的浪費現象中，電力設計及能源耗費得到了許多研究人員的重視。因此，我國已經開始對于電氣自動化中節能設計技術進行積極地研究與探索，要求不但要設計的合理，而且同時滿足用電客戶的個人要求，并且對于設計者來說，我們還要考慮節能設計技術的研究開發。

一、電力系統中節能技術概述

在電力工程中，電力工程自動化是其中一種新型技術，其與我們每個人的日常生活和我國社會的工業生產都有著密不可分的聯系，其能夠提高工作效率、降低勞動成本以及提升工作環境質量?，F今，由于綠色生產這一理念的提出，在進行經濟建設的過程中，節能已經成為一個不可或缺的目標。在社會的發展過程中，與節能相關的產業必將會占領市場的主導地位，自動化技術實現節能目標的有效手段，各項各業的各個領域都會應用電氣工程自動化技術。

二、電力系統中節能技術具有的優勢

（一）電力系統的變壓器的選擇。變壓器在電力系統中具有十分重要的地位，因此在設計電力系統的過程中，設計者選擇變壓器要著重注意幾下幾個方面：（1）通過選擇節能型的變壓器來降低變壓器的有功功率的消耗；（2）通過采用單向自動補償設備，保證三相電電流平衡，減少負載的不平衡，從而降低變壓器自身損耗。

（二）電力系統中降低電能的傳輸消耗。電力系統中的導線是存在電阻的，因此在電能傳輸的過程中，電力系統必然要損耗有功功率。然而，因為電力系統的線路電流始終恒定，因此為了降低電力系統傳輸電能所產生的消耗，就只能想辦法降低導線電阻。我們知道，導線電阻同導線的長度和導線的電導成反比例的關系，同截面的面積成正比例的關系。因此，可以通過以下幾個方面來相應降低導線電阻：（1）結合設計的實際情況，盡可能選擇較小電阻率的導線，這是一個降低線路上電能消耗的一個辦法；（2）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；（3）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；（4）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。

（三）采用無功補償。在電力系統中，無功功率是始終存在的，而且占有很大的容量，無功功率必然會增加線路損耗，并且把電網的電壓降低，同時也會在一定程度上影響到電能質量和電力系統的經濟運行。對于用戶來說，無功功率最直接造成的結果就是較低的功率因數。如果功率因數小于0.9，那么用于需要繳納罰款，這樣做其實是在無形之中增加了用戶的用電成本，而且也在很大程度上影響了電力企業的經濟效益。然而，為了無功就地平衡的實現，可以選擇恰當的無功補償設備，增加功率因數，讓系統的電壓保持穩定，提高電能的質量，達到節能減耗目的，為提高經濟效益和社會效益提供了支持與保障。為了對電力系統進行無功功率補償，需要滿足以下幾點要求：（1）通過選擇無功功率來有效的預防無功倒送、過補償和投切震蕩等；（2）要以配電電壓容量等等參數具體依據，從而確定電容器的容量，通過對其計算來得到，如果在補償過程中有諧波的產生，需要串聯一定數目的電抗器，以此來濾除線路上產生的諧波；（3）傳統電力系統中的補償電容中的循環投切和等量分組和后期的投切開關按級投切及按比例分配，這些都沒有辦法達到理想補償效果。現如今，正在使用著的模糊投切的效果很不錯，不但跟蹤很準確，并且調節很平滑，適應面廣泛。在使用的時候，投切復合開關需在低壓時使用，而針孔接觸器需在高壓補償柜里面使用。

（四）電力系統的有源濾波器。電力系統存在諧波，而諧波易造成電氣設備的誤動作，為了避免出現這種情況，我們首先要消除電力系統的諧波，而有源電力濾波器是最有效的解決辦法。電力系統發生誤動作的主要原因就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，有源濾波器具有靈敏反應、優異的動態性能功率、較寬的使用范圍等優點，可以很好的達到理想的無功補償的效果。通常情況下，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。

三、電力系統節能技術的發展方向

（一）優化電力系統配電方案。為了進一步推動電力工程的發展，同時給與電力系統工程足夠的動力支持，就需要進一步強化電力工程系統的服務理念。因此對于配電的設計要求就是要處處考慮電力工程系統的合理性，有效性。然而，考慮電力系統的合理性，就要對電力的用電設備的可靠性和負荷容量做嚴格要求，與此同時還要對電氣工程設備操作流程給出相應規范。在配電的過程當中，要保障電力工程系統的穩定、高效以及安全性、易控性，對于導線的選擇一定是要遵循絕緣性能優良，在布置導線的位置時，要控制好導線與導線之間的距離，確保導線之間的相對動態穩定，同時還要做好接地和防雷的措施。

（二）電力工程節能設計。為了實現電力工程的節能減排的目的，首先最重要的是要做好設計電氣設備以及安裝電氣工程設備的工作，這一工作的良好完成，對今后國家節能減排目的的實現打下堅實的基礎。

（三）實現電氣工程系統的運行高效性。為了實現電力工程系統節能高效，首要的工作就是選擇良好的節能電氣化設備，這也能夠為電力系統的節能減排做出良好的鋪墊效果。在電力系統運作的過程當中，為了更好地實現節能，還可以采用降低電路的消耗和均勻電荷的方法。

四、結束語

為了同世界其他國家一起解決全球能源危機，中國政府已經全面開展節能經濟，相關職能部門已推出有關節能經濟政策，對于一些企業開發節能減排項目提供支持和幫助。電氣自動化的節能技術還是處于探索階段，所以我們要從節能的原則出發，努力降低能源的消耗以及環境的污染，為子孫后代人類創造一個更加舒適的生存環境。

參考文獻：

[1]于士國.電氣自動化的節能設計技術分析[J].硅谷，2011（15）：35.