節能設計在電氣自動化工程中的應用

任燕

摘要：電氣自動化系統設計是一項非常消耗能源的設計，尤其是隨著現代社會用電量的不斷增多，若想為人們提供滿足需求的電力，就必然需要耗費很多能源。為了盡量減少能源的消耗，電氣自動化中節能設計技術被不斷開發和研究出來，但目前這方面技術還有待進一步提高。以下筆者就來簡單談一談電氣自動化中節能設計技術的應用。

關鍵詞：電氣自動化;節能設計;應用

1 電氣自動化節能設計的重要性

隨著信息化技術的發展，電氣自動化工程與人們的日常生活之間的關系越來越緊密，在社會中也具有十分重要的地位，在我國社會中也越來越得到人們的關注和推廣。電氣節能自動控制系統具有根據外界信號要求可接通或斷開電路，改變參數，實現對電路或對非電參數的控制設備。主要體現在：對直流系統和LPS系統的監視;對發電機組和保安電源控制和操作;對變壓器控制和操作;對于38OV低壓廠進行監視和操作;對啟動、滅磁操作、控制方式切換;對發變組動磁變壓器保護控制等功能。一方面電氣自動化的節能設計可以緩解我國能源短缺的問題，在很大程度上減少了我國能源的消耗。電氣自動化節能的設計，會減少電能源的浪費，能夠為居民提供更穩定的電力，還能使企業中各種電氣設備運行更加的可靠，將工作效率大大的提高，降低對能源的消耗，降低了企業運行的成本，使經濟效益增加。因此，分析電氣自動化節能技術就變得尤為重要。他不僅可以預防供電和輸電系統出現癱瘓現象，節約資源，而且也可以為人們提供和諧、健康的生活環境。另外，在各個企業中，電氣自動化節能系統可以提高工作效率，可以使電氣設備安全的運行，還能減少能源的消耗，從而企業可以從中獲得更大的利益。

2 電氣自動化節能設計原則

2.1安全性

節約能源的工作要在電氣設施設備完好，生產順利運行的基礎上進行。對于規范中所要求的，在節能設計中都要進行判斷和分析，以便電氣自動化的節能設計具備節能的功效，并且符合規范中的要求。作為電氣工程設計中的首要原則，安全性原則就是使設計者要有長遠的目光，能夠運用全面的觀點看問題，不僅要重視節約能源，還要重視電氣設備的安全性以及其運行過程中的安穩型，以確保電氣工程自動化的運營生產能夠順利進行。

2.2先進性

在科學和技術的發展下，在進行電氣自動化節能設計相關工作的過程中，必須關注新技術的應用，利用最前沿的設備與技術確保設計工作的先進性，提升電氣自動化系統的節能成效。以確保電氣節能技術總能走在這個行業，以確保電氣自動化工程的節能效果最大化。

2.3環保性

電氣自動化節能的主要目的，是為了提高能源利用的效率，達到節能、提高企業綜合效益。關注電氣自動化節能設計的經濟型，進而獲得設計的最佳效果，從而確保節能相關工作的正常開展。因此，在節能設計中，節能材料的選擇尤為重要，好的節能材料可以保證環保性和安全性以及實用性，盡可能減少對于環境的污染和破壞。

3 電氣系統的節能技術

3.1降低電能的傳輸消耗

導線里面存在電阻，因此，在傳輸電能的過程中，一定會消耗有功功率。但是線路的電流會保持不變。所以，為了降低在線路上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，要想降低導線電阻，可從以下幾個方面來著手：1、在選擇導線的材質的時候，盡量選擇具有較小電阻率的，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。

3.2變壓器的選擇

在設計的過程中，選擇變壓器要著重注意幾下幾個方面：1、為了降低變壓器的有功功率的消耗，要選擇節能型的變壓器;2、為了保持三項電電流平衡，要采用單向自動補償設備。減少負載的不平衡，從而把變壓器自身損耗減小到最低。

3.3無功補償

在配電設備里，無功功率占有著相當大的容量，這樣會增加線路損耗，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以及電網的經濟運行。無功功率對用戶最直觀的體現是功率因數偏低。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。

電氣系統在運行的過程中，如果采取無功功率補償，需要做到以下幾點要求：1、確定電容器的容量，以自然功率因素和配電電壓容量等參數為依據，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;2、為了能夠有效預防無功倒送、投切震蕩以及過補償，在選擇投切參數物理量的時候，最好能夠選擇無功功率;3、過去的補償電容里面的循環投切及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。

3.4有源濾波器

為了有效避免發生電氣設備的誤動作，要盡量消除諧波。使用有源濾波器是最有效的消除諧波的方法。誤動作的發生原因主要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，有源濾波器功能如下：反映靈敏;具有優異的動態性能功率使用范圍較寬，能夠達到理想的無功補償的效果。一般來說，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。

4 電氣自動化節能設計技術的應用

4.1電氣工程設備的安裝

安裝節能的電氣工程設備，先要通過節能設計技術進行電氣工程系統裝置的再進行安裝。為進一步實現設備使用過程的節能，滿足技術要求，提供有效保障。

4.2電力系統的適用性

電氣工程設備的運行動力主要來自于電力系統裝置，并根據該裝置節能設計，進行工作。電氣工程的配電系統安裝，要充分考慮到它的性能要求是否與安裝的電力裝置相符。兩者之間是否相互符合，主要對用電系統的穩定性和負荷量兩個方面的考慮，還要對電氣裝置系統的正常運行實施相應的保障性措施。在配電設計的過程中，首先，要對電力系統的用電裝置基本要求提供切實保障，保證電力設備在運行過程具有準確性、便捷性、可操作性和高效性;再次是電力裝置的安全保障。

4.3降低電能損耗

做好準備工作是為了實現節能設計技術能正常運用到電力設備的安裝。電力設備在運行時，不只是可以通過減少電壓電路運輸的耗損、無功功率電容器的補償或元濾波器的使用，來達到節能的目的。還可以在配電系統安裝設計的時候，合理篩選安裝設計的參數和負荷量的調整來實現，一旦設備投入使用，就能保障電力設備安裝的過程節約材料，正常運行過程減少對設備的損耗，提高運轉的效率，實現電源資源的綜合應用，提高資源利用率，最終實現電能減少損耗。

5 結語

在進行電氣自動化節能設計的過程中，應該堅持基本的原則，立足實際需求，采取切實有效的技術和策略，從多個方面進行考慮，確保節能目標的有效實現，推動電氣自動化工程的穩步發展，實現社會效益與經濟效益的雙贏。

參考文獻

[1]關艷翠.淺析電氣自動化工程中的節能設計技術[J].科技經濟市場，2014

[2]劇鳳玲.電氣自動化的節能設計分析[J].電子測試，2015

（作者單位：安徽省建筑設計研究總院股份有限公司）