電氣自動化工程中節能設計要點分析

曹錦鵬

摘 要：隨著我國經濟的飛速發展，電能消耗與日俱增，在實際能夠很好地使用電氣自動化節能技術，做到節約能源，低碳環保，電氣自動化作為一個全新的技術被各行各業廣泛應用，與人們的生產和生活息息相關，促使人們對電力的需求，進而影響到電力行業的發展與應用。而電氣自動化節能設計技術的研究，為人類節約能源，創造更大的經濟效益也就成為必要、必行的一項非常有意義的事情，更是有著無限廣闊的發展遠景。本文就電氣自動化工程中節能設計技術要點進行一定的探析，希望能夠對我國節能技術的發展提供一些參考。

關鍵詞：電氣自動化；節能設計；變壓器

1 電氣自動化中的電氣設計

1.1 優化配電設計

配電設計是整個電力系統中最至關重要的部分，在進行配電設計之前各個方面都要考慮周全。首先要確保整個電力系統的適用性，使電力系統具有連續、可靠、穩定的性能，還要將控制電氣設備的方式盡量簡單、容易化；其次就是要保證整個電力系統的安全性能，只有在確保導線的絕緣性良好的基礎上才能保證電力系統的安全性，一定要控制好走線時各線路之間的絕緣距離。優化配電設計，不僅要考慮電力系統的適應性和安全性，還要確保整個電力系統導線的負荷能力以及電力系統的防止雷擊以及靜電等各種問題的發生。

1.2 提高電氣系統的運行效率

為了提高整個電氣系統的運行效率，一定要在節能的前提下挑選設備，從一開始就為節能打下基礎，除了挑選節能設備之外還可以通過平均分擔導線的負荷壓力、治理電壓的不平衡以及減少電氣系統在運行過程中電路的損耗等方式來達到節能的效果。例如在優化配電設計時對導線的負荷能力進行適當的調整使導線的負荷能力可以得到均衡，這些方法都可以提高整個電氣系統的運行效率，也在一定程度上達到了節能的目的。

2 變壓器的節能設計技術

作為電力自動化工程中的重要設備，變壓器負責電壓、電流和功率的轉換工作，它需要消耗大量的能源，即使是空載運行狀態，變壓器的運行也會造成低壓系統的大量能耗。所以如何做好變壓器的節能設計，是電氣自動化工程節能設計的首要關鍵問題。一般來說，變壓器的節能設計主要涉及以下幾個方面：

（1）避免變壓器型材帶來的大量能耗。變壓器的制備材料需要優化設計組合在一起才能真正實現節能，硅鋼片、銅片以及絕緣材料等如果設計不合理的話，就會造成很多不必要的能耗。應該秉承節約的理念，滿足變壓器工作的前提下，選擇最為合理的材料和運行介質，既能減少電氣自動化工程的成本，又能實現變壓器節能的目的。

（2）銅材是一種優秀的材料，為變壓器配備的電柜和電線可以采用銅質材料，并用換位導線措施。降低磁密并采用高質量、較薄的冷軋硅鋼片，可以有效降低空載運行時變壓器的能耗，實現節能的目標。

（3）現在市場上已經出現了專門為節能設計的變壓器，在電器工程中應該優先考慮這樣的變壓器。比如S11和S10等型號，它們除了具備傳統變壓器的有點，從長遠看也具有很好的節能效果。有了節能變壓器，其之間的接線方式也很重要，除此之外應該杜絕變壓器長期過度運行的現象出現，這樣不僅會過度磨損變壓器，而且也會消耗更多的電力資源。

（4）在工廠或者大型寫字樓等建筑中，作為電力系統的關鍵部分，變壓器應該被放置在電力消耗的中間位置，和其他的輔助設備放在一起，不僅便于管理，還能減少電纜的長度，節約成本和資源，降低電壓降和多長電纜造成的能耗，提高供電功率和質量。

（5）合理選擇變壓器的容量和使用臺數。所選變壓器的額定容量應該根據實際所需電量來確定。如果變壓器的容量太小，會讓變壓器長期處于過度運行狀態，加速其老化，減少使用壽命；但是如果所選變壓器的容量太大的話，也會使其長期處于輕載狀態，過低功率會極度浪費電力資源和變壓器使用效率。綜合考慮，在選擇變壓器的時候應該留出大約百分之二十的冗余空間，過多過少都不可取。關于變壓器臺數的選擇，應綜合考慮擴容和可能出現的過度耗損情況，不能用過多的變壓器臺數，那是一種資源浪費。如果使用的變壓器臺數在2臺或者2臺以上的話，應該采取并聯措施，這樣不僅可以提高其安全可靠性能，還能增加電力系統的功率因數，實現真正的節能設計。

3 電氣自動化節能設計技術的未來發展方向

3.1電氣工程節能設計

如果要實現電氣工程的節能減排目的，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。

3.2優化配電方案

電力工程系統的服務理念就是推動電力工程的發展，給予電力系統工程足夠的動力支持。所以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，最后還要做好接地和防雷的措施。

3.3實現電氣工程系統的運行高效性

選擇良好的節能電氣化設備是實現電力工程系統節能高效的首要工作，這也可以為電力工程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，這些方法不僅可以保障電力工程系統的安全運行，還能有效的提高設備的運行效率，實現電氣工程系統節能的目標。

4 結語

隨著國家經濟水平的不斷提高，我國對科研方面的研究也獲得了突出的成績，對電氣系統的研究也在不斷的向前發展。近年來，對電氣自動化節能技術的研究也取得了不錯的成績，各種節能技術的出現不僅達到了節能的目的，其發展前景也越來越好。電氣自動化的節能設計要從根本做起，每一步都要在節能的前提下，最大限度的發揮出節能技術的作用。

參考文獻

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（作者單位：英利能源（中國）有限公司）