淺析電氣自動化工程中的節能設計技術

張鐳

摘 要：在該文中，筆者首先介紹了電氣自動化及節能設計作用，接著闡述了電氣自動化節能設計的重要性，然后解析了電氣自動化的特點與電氣自動化中的節能技術，最后提出了電氣自動化節能技術的完善建議，以期為以后的相關探究添磚增瓦。

關鍵詞：電氣自動化 節能設計 技術

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0017-02

隨著時代的發展，目前，我國面臨的最主要的問題無疑是能源問題，如何減少資源浪費，怎樣有效緩解能源短缺的問題，已經成為了一個全球關注的問題。在這一大背景下，產生了電氣自動化，這一技術能夠最大限度地降低能源，特別是電能的消耗。電氣自動化的節能作用及其相關設計已經得到社會各界的重視和認可，鑒于此，筆者作此文。

1 電氣自動化及節能設計作用

電氣自動化，是新時期電氣領域的“新秀”，它在生產、生活中的作用是非常關鍵的，這一技術不但能夠讓工作更高效，還會讓企業的總成本降低，讓我們工作的環境更美好，讓我們的生命、財產更安全。我國各行各業都非常重視綠色發展，節能成為了綠色低碳生活的主旋律，也是社會發展的主要內容以及社會所追求的終極目標。當今社會，科技在不斷發展，電氣自動化的普及范圍越來越廣，節能減排滲透到了各行各業，在未來也必將成為社會發展的主旋律。

2 電氣自動化節能設計的重要性

電氣自動化被使用在我們生活的方方面面，和我們的生活密切相關，技術在快速發展，電氣自動化的普及范圍在不斷增大。電氣自動化的節能技術屬于高新技術范疇，該技術的社會地位非常特別。通過電氣自動化的節能設計，不僅能夠符合節能減排這個我國環境保護的“基本國策”，還能大大降低我國的能源消耗總量，極大地緩解我國能源所面臨的短缺危機。同時，還有助于提升我們的生活質量，讓我們生活在更健康、更舒適的環境中。

3 電氣自動化的特點

3.1 涉及的學科廣泛

電氣自動化設計的基礎、重點是計算機技術，輔助是電氣電子技術，同時，還會用到機械自動化技術。因此，電氣自動化涉及的學科非常廣泛，都是高科技，技術含量非常高。此外，國內的工業迅速發展，并且進入自動化的時代，隨著科技的不斷發展，電氣自動化普及范圍逐漸擴大，標準要求越來越高。

3.2 實用性極強

目前，電氣自動化普及到我們生產、生活的方方面面，這一技術本身的實用性極強，核心技術由電氣、自動化兩部分組成，這一技術逐漸成為現代工業的發展趨勢。這一技術主要被應用在技術控制方面，用于調試、協調自動化設備，讓產業鏈的運行更合理，更高效，讓工業的生產效率得到提升，大大提高生產力。

4 電氣自動化中的節能技術

4.1 變壓器的選擇要合理

變壓器是電氣自動化的重要部件，變壓器的主要作用是對電壓、電流、功率三者進行轉換。因此，變壓器也是電氣自動化工程中耗費資源最多的部件，就算是空載運轉，也會消耗大量的能源。所以，首先要設計好變壓器的節能，合理選擇變壓器，選擇時，主要考慮以下幾個方面：第一，制作變壓器的材料，要不斷更新、改進，始終堅持節能的基本原則，協調使用硅鋼片、銅片、絕緣材料，在保證變壓器性能的基礎上，大力提倡節約能源的設計思路。第二，變壓器使用的銅材料是優質的材料，它的作用非常關鍵。因此，電線、電柜中的硅材料要逐漸用銅替代，這樣能夠最大限度地降低變壓器空載運轉時的能源消耗，達到節能的目的。第三，電氣技術日新月異，在這一大環境中，節能變壓器逐漸占領市場份額，電氣自動化工程，越來越多地使用節能變壓器，達到節能、環保的目的，在選擇時，首先要確保變壓器的接線方式是正確的，這樣變壓器的作用才得以展示出來，使用變壓器時，一定要減少變壓器超載運轉的情況，避免浪費能源，減少機器磨損。第四，變壓器的配置。確認變壓器的容量時，一定要結合實際情況，確保容量選擇的科學合理，如果容量偏小，變壓器會長時間處在超載的狀態，使變壓器的使用壽命減短；如果容量偏大，變壓器長時間處在輕載的狀態，則會浪費電。使用變壓器的臺數，同樣要結合電氣自動化工程的實際狀態，變壓器的數量要盡量少，以免造成浪費。假如工程需要兩臺或是兩臺以上的變壓器，要使用并聯的方式，增加變壓器的安全可靠性，讓電力系統的功率因數得以提升。

4.2 降低電能傳輸損耗

電能傳輸過程中，輸電網絡本身存在著內阻，從而會產生一定的能量損耗，稱為線損，所以，線損的嚴格控制，能夠降低電能傳輸損耗，實現電氣自動化工程的節能。作為電氣設計人員，必須要選擇科學、合理的手段減少傳輸網絡的內部電阻，考慮傳輸網絡本身的特殊性能，選用傳輸能力強的電纜，能夠使電能傳輸過程中損耗最大程度地降到最低。對電線排線必須要做到科學、合理，盡量保持直線排列，以縮短輸電線纜的長度。輸電線纜在選擇的時候，可以通過選擇截面積較大的線纜，來有效減少輸電網絡的內阻，最終實現傳輸網絡整體最大程度的節能。

4.3 無功補償設備的合理選用

無功補償設備的使用有效地降低了變壓器的輸電消耗，提高了輸電效率。無功補償設備是電氣自動化工程的重要組成部分，不論是對電氣自動化工程的質量還是對其節能都會產生十分重要的影響，因此，須合理地選用無功補償設備，不科學的選用會對整個供電系統產生十分巨大的影響。選擇無功補償設備，須遵守以下幾個選用原則：（1）結合實際參數，依據電氣自動化工程的實際運行參數來科學、合理地選擇相應電壓容量和負荷的無功補償設備。（2）依據電網實際運行狀況來選擇無功補償設備。在選用過程中，須結合實際的電網運行狀態，根據補償電路的實際運行情況，并結合輸電網絡的實際運行負荷來對無功補償設備進行合理的選擇。在負荷比較小的情況下，應選擇靜態補償設備，反之，應選擇動態補償設備。選用適應面廣、跟蹤定位準確的模糊投切方式能夠達到最佳補償效果的原因就是因為傳統的補償設備內電容器的實際分擔方式以及按比例分配方式等都不能滿足實際補償效果的需要。

5 電氣自動化節能技術的完善建議

5.1 推廣軟啟動器的應用

軟啟動器的工作原理是依據設備啟動時間的長短來對硅原子器件的導通角進行合理的調解，設備的輸入電壓變化由此可以有效地進行控制。軟啟動器科學、合理地使用，能夠保障設備的平穩啟動，此外轉速以及負載的匹配也可以有效地實現，所以，在電氣自動化工程中為頻繁啟動電氣設備選擇一款科學、合理的軟啟動器，可以有效地節省整個系統的大部分電能。

5.2 平衡三相電負荷

目前，負載端三相電不平衡的現象在我國普遍存在，此種不平衡的現象一方面會使傳輸網絡中變壓器的損耗增加，另一方面會使變壓器上的鐵損損耗進一步增加。因此，在對電氣自動化工程進行設計的過程中，要使三相電負荷做到平衡，從而使三相電之間的電流達到平衡，最終才能有效地降低變壓器工作過程中的銅損和鐵損，從根本使供電質量得到保障，實現電氣自動化工程整體節能的目的。

5.3 交流變頻調速裝置的合理使用

交流變頻調速裝置主要的功能是在電動機運行過程中，起到節能的效果，因此，對交流電機調速變電技術進行積極的推廣和應用是很有必要的。通過合理使用變頻調速裝置，結合運行負載的大小自適應地調節電動機轉速，最終實現電動機自動適應負載的變化，這樣一方面能夠使電動機的效率得到有效提高，另一方面也起到整體節能的作用。

6 結語

人們的生活質量不斷提升，城市化的步伐也越來越快，對電氣自動化的要求逐漸上升，也使我國有限的能源面臨很大的壓力，要想實現國家的可持續發展總目標，電氣自動化工程的節能設計是電氣發展的大方向、大趨勢。

參考文獻

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