電氣自動化的節能設計技術的研究

（綿陽師范學院，四川 綿陽 621000）

【摘要】：隨著時代的進步，科技正在不斷地發展，人們的節能意識也正在逐步提高，于是根據電氣自動化的節能設計便應運而生，電氣人員也在傾盡全力研發更加高效的節能技術，本文通過對電氣自動化的節能設計技術進行研究，對節能設計的具體應用進行說明。

【關鍵詞】：電氣自動化；節能技術；設計；研究

引言：目前，人們的生活已經離不開電氣自動化技術的應用，用電系統和家用電器產品等都應用到電氣自動化的相關技術和知識，在我國的資源利用方面經常出現浪費的現象，有效的節約能源可以保證我國的供電系統可持續發展，避免人們的生活出現斷電危機，節約能源可以降低花費的成本。

一、電氣自動化概述

（一）電氣自動化的概念

在有效的利用電能的基礎之上，將電力設備驅動起來，然后實現生產技術上的全面自動化。例如許多生活中的家用電器，洗衣機、微波爐等。在一些大型的生產企業之中應用電氣自動化技術可以節約能源并且降低消耗的成本。

（二）應用領域

電氣自動化技術可以廣泛地應用于鋼鐵業的制作與生產之中，并且失去電氣自動化技術鋼鐵產業便無法繼續生產，主要應用到自動化的煉鋼設備，在材料的傳輸和和鋼鐵的灌注都需要嗲氣自動化技術。在石灰的生產當中，需要應用現代化的電氣自動化技術，通過節能環保的自動化技術建筑石灰窯。還可以利用電氣自動化技術進行污染氣體的處理工作，將廢棄的氣體變成可利用的再生氣體。電氣自動化技術可以有效地提升生產效率，積極地促進生產力的發展，對生產企業具有推動力作用[1]。

（三）電氣自動化技術應用的重要性

在新技術領域之中，電氣自動化技術也是其中之一。電氣自動化技術在生產生活中具有重要的作用，利用電氣自動化技術可以進行相關技術的開發，在電網中應用可以減少所耗電能的情況，在生產企業中應用，可以提高機械性能和相關電氣設備的安全運作，還可以為企業節約成本。在節能減排中等領域應用，可以促進節能技術的發展。

二、節能設計的重要性

基于電氣自動化的節能設計技術在各個領域中都可以發揮極大的功效，在技術領域的發展行列也是一種突破性的技術。大力發展節能設計技術可以將電能的損耗降到最低，使電網的運行不再受供電緊張的影響，使居民使用電更加的放心、方便。對于各個企業而言，基于電氣自動化的節能設計技術可以保障電氣設備的安全運行，可以提高電氣設備的工作效率，降低損耗以減少成本[2]。

三、節能設計的原則

（一）用電原則

在電氣自動化的節能設計當中，供電的穩定性是最重要的，在不能夠影響人們正常用電的情況下達到節能的作用。用電原則是節能設計的第一要責，人們的生活不能夠缺少用電，因此在設計上就要首先考慮保障人們能夠正常的用電，不然節能設計便失去了意義。

（二）環保原則

節能設計的最終目標便是環保，環保原則是節能設計中必須做到的，在設計使用的階段不能夠造成浪費，選擇節能的材料是必須的，節能材料必須具有實用性和環保性，通過對節能設計中的原始材料進行嚴格的挑選，可以保障在電氣機械等物在報廢之后達到控制污染的目的，有效的環保可以促進能源的再利用。

（三）無功補償原則

在一般的無功補償設備當中，能夠實現無功率的補償，對于電力系統的運行起著決定性的作用，無功補償可以實現輸電損耗的降低，提高供電系統的運行效率，通過節約能源提高供電系統的工作質量。無功補償原則對于節能設計至關重要，在設備的選用上要慎重，如有失誤就可能造成整個電力系統的癱瘓。

首先，可以根據設備的參數進行選擇，容量的選擇要適用，電壓的負荷也需要考慮；其次，可以根據電網的實際運行狀態進行選擇，充分的了解電網的補償線路，根據負荷的狀態進行補償線路的選擇，大負荷對應的是動態的補償線路，小負荷對應的是靜態的補償線路；最后，利用投切方式進行設備的選擇，投切方式要準確系數較高，而且應用要比較廣泛。選擇完畢之后就可以立即安裝設備，既能降低損耗還可以進行較好的補償[3]。

（四）經濟節約原則

根據實際的情況進行節能的設計，不能夠肆意的加大成本，經濟節約原則的適用可以有效地降低成本，在保障電氣設備能夠正常運行的前提下取得良好的經濟效益。

四、設計方案及應用

（一）變壓器節能設計

在變壓器的節能設計方面要降低電能損耗，就要先選擇變壓器的材料。材料方面主要包括銅線、鋼材和硅鋼片等，材料的選擇出現問題就會導致電能的浪費，電能的損耗就會加大。在堅持節約的基本原則之上可以選用設備運行需要的介質，對相應的材料進行科學合理的選擇可以降低生產所需的成本。

在配電柜的材料選擇上可以選擇銅線，利用換位導線減少電能的損耗，硅鋼片的選擇可以是薄型號的，能夠快速的實現節能的目標。現如今，變壓器的負載率在40%到60%之間可以實現節能。在生產企業的生產車間中，變壓器的位置一般選擇在電力負荷的中心，這樣做有利于對變壓器進行管理，減少電纜的長度以降低電能的損耗[4]。

（二）變頻器節能設計

變頻器的主要功能是將直流電轉變為交流電，變頻器在工作的初始階段可以將三相交流電轉變為直流電，在系統啟動運行時，變頻器會將直流電再轉變為交流電。在變頻器的工作運行中，輸出頻率以及相應的電壓是會改變的，電機相應的運行曲線也會發生相應的變化。在利用變頻器拖動技術進行節能設計的時候，要考慮到生產過程的安全問題和可靠性，變頻設備的使用和安裝過程中，對風機的調速要降低流量，降低水泵的運轉速度。

（三）電纜線設計

電纜線的溫度一般較高，電纜的載流量降低會導致火災的發生，電纜線應該按照一定的標準進行截面選擇，一般情況下是根據周圍環境溫度的30度進行的。電纜線的選擇上要考慮初始投資的情況，在嚴把成本的情況下選擇線路損耗最低的電纜線。一般情況下，截面越小成本越低，而相應的損耗就會越大，綜合考慮之下可以選擇二者之和最小的情況，既能節約成本也能降低損耗。

五、節能設計技術的加強措施

（一）利用光伏設備

大力發展光伏產業有助于節能技術的推進，光伏設備的應用符合綠色環保的發展理念，通過科技的創新將二者有機的結合可以促進節能設計結束的發展，盡快實現技術的高水平標準。

（二）采用有源濾波器

電氣設備運行過程中會出現諧波，諧波的產生會影響電壓的穩定，電氣設備不能夠正常的運行，電機的使用壽命也會減少，利用有源濾波器可以解決以上的麻煩，對節能設計有重大的幫助。

結論：綜上所述，隨著我國電氣行業的相關技術的發展，基于電氣自動化的節能設計技術的發前途也是無可限量的，人們的生活離不開電能，相應的能源浪費現象比較多見，對電氣自動化的節能設計技術進行研究和利用可以降低能源的損耗。

參考文獻：

[1]歐陽啟祺.電氣自動化的節能設計技術的研究[J].中國戰略新興產業，2017，08：17-19.

[2]陳曉蘭.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國新技術新產品，2013，17：126.

[3]張琰明.淺析電氣自動化的節能設計技術[J].山東工業技術，2015，19：174-175.

[4]劉建，陳可夫.電氣自動化的節能設計技術研究[J].科技創新與應用，2015，33：144.