探究電氣自動化的節能技術

景秀萍

【摘要】隨著社會的快速發展與信息技術的不斷完善，電力系統已走向自動化，并在自動化的基礎上逐漸的向節能技術發展。而節能這一主題在今后也將得到大力的推廣。本文主要對電氣自動化節能技術進行了分析與探討，以及電氣自動節能化技術的應用，進而促進節能技術在電氣自動化系統中發揮更好的效果。

【關鍵詞】電氣自動化 節能設計技術 技術應用

一、電氣自動化節能設計的概述

電氣系統的自動化是電氣領域里面新發展起來的學科，它與工業方面的生產以及人們的生活都有著密切的關系。電氣系統的自動化能夠改善勞動的環境，提高工作效率和生產率，降低運轉的成本費用，它所起到的作用是不容忽視的。現在，國際上都在呼吁開展綠色革命，在我國目前的經濟建設過程中，節約能源已經被列為了重點問題。其中，推動節能減排的關鍵就是自動化方面的技術。在未來經濟的不斷發展過程中，節約能源的新型技術將處于主要的位置，電氣系統自動化節約能源的設計技術也將有著更加廣泛的應用空間和發展空間。

二、電氣自動化的節能設計技術

（一）減少電能的傳輸損耗

電能在傳輸的過程中，一般情況下由于導線上存在著電阻就會產生有功功率損耗。然而，線路上的電流是不能改變的，因此，為了有效減少電能在線路上的傳輸損耗，就只有減小導線的電阻。實際上，導線的電阻是與導線的截面積成反比，而與電導、導線長度成正比的。具體來說，要有效減少導線的電阻，就應該從以下幾個方面入手：一是選用電導率較小的材質做導線，這樣可以減少電能在來回的電路上的損失；二是減小導線的長度。這可以在進行布線時，讓導線盡量走直路，避免過多的走彎路，從而減少導線的長度；三是變壓器應該盡量接近負荷中心，從而減小供電距離。四是增大導線的橫截面積。在各方面條件允許的情況下，盡量選擇橫截面積較大的導線，從而通過減小電阻減少損耗，達到節能的目的。

（二）變壓器的選擇

具體而言，在設計選擇變壓器時 ，應該滿足以下幾點要求 ：一是變壓器應選用節能型的 ，以大大減少變壓器的有功功率損耗 ；二是為了使流過的三相電的電流保持平衡，應減少變壓器本體損耗 ，最好采用一些諸如單相自動補償設備、三相四線制供電、將單相用電設備均勻分接在三相電源上等有效的減少負荷不平衡的方法。

（三）無功補償

在電氣自動化系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量 ，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此，為了實現無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當的無功補償設備，這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據具體參數，如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數的計算來確定；二是為了達到良好的補償效果，應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優點為一體的模糊投切方式，因為以前的補償電容組中電容器的分擔方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達到現在我們想要的補償效果；三是最好選擇無功功率作為投切參數物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

（四）使用有源濾波器

為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加，產生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優異的動態性能；反應快；能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。

三、電氣自動化節能技術的應用分析

（一）電氣自動化供電系統的節能技術應用

電氣自動化節能技術在供電系統中的應用主要體現在以下幾個方面：①變壓器中的技能技術應用。變壓器在供配電系統中應用的非常廣泛，變壓器在應用的過程中造成的能源浪費也是非常嚴重的，主要通過空載損耗及負載損耗等原因而導致。變壓器的節能則主要從降低空載損耗和負載損耗兩個方面入手，同時要對變壓器的運行方式進行改善，以達到節能的效果。減少變壓器的空載損耗主要通過改變變壓器的設計及制造工藝，在選擇變壓器時盡量選擇品質比較好的變壓器。減小負載損耗主要是通過改變變壓器的繞組電流和繞組電阻，因此要選擇組織較小的繞組變壓器；②線路傳輸過程中的能耗控制技術，即降低線路的電阻損耗的技術。一方面，選擇導電率比較小的導線材質，減少電路上的能源損失，另一方面，要控制導線的長度及橫截面積，盡量使長度短而橫截面積大，以減少電能的損耗，而減少電路長度可以通過設置合理的變壓器位置來解決，通過合理的位置選擇，以縮短線路的距離，從而降低能源的損耗；③提高供電系統的功率，降低能源的損耗，這一技術的運用主要是通過減少線路的無功損耗來實現。在進行電氣設計的過程中，盡量使用功率比較高的電氣設備，利用靜電容無功補償技術來降低負載及無功電流，降低電流損耗，提高功率；④針對電氣自動化應用過程中因三相電不平衡而造成變壓器的銅損增加的現象，在電氣自動化設計的過程中，要平衡三相電負荷，盡量避免三相電之間電流值不平衡的現象，減少銅損和鐵損，以達到節約能源的目的。

（二）電氣自動化設備系統的節能技術應用

電氣自動化設備系統的節能技術應用也非常關鍵，其應用主要體現在兩個方面。一方面，電動機的節能技術應用。由于電動機的工作效率是影響電氣自動化系統中能源消耗的關鍵因素，因此，要盡量使用高效率的電動機，避免電動機能源消耗，提高電動機的工作效率。高效率電動機使用不僅可以節省大量的電力資源，而且還能夠提高電動機自身的工作效率。合理對電動機的交流變頻調控裝置進行使用，推廣交流電機調速變電技術，使得電動機在使用過程中變頻調速的轉速能夠根據負載自動調節，使得自動轉速和負載的變化能夠很好的配合，以最大限度的實現電動機的節能。另一方面，使用軟啟動器，以實現節能。軟啟動器的使用可以實現對可控器件的硅原子期間的導通角根據啟動時間長短來進行調節，從而達到控制電壓變化的目的，軟啟動器的使用不僅可以使得電氣設備能夠平穩啟動，而且能夠使得電氣設備在頻繁使用的過程中實現能源的節約。從而提升電氣自動化系統工作中節能技術應用的效果。

結語：

綜上所述，必須從節約能源出發，使電氣自動化盡可能少用能源，降低對環境的污染，并為使用者提供健康、舒適的工作及生活空間，最終實現我國節能電氣的跨越式發展?？梢灶A言，隨著社會的進步和電力技術的發展，電氣自動化的節能技術在今后的使用會越來越廣泛，而今后研究的節能技術也將會朝著更好的方向發展。

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