淺談電氣自動化的節能設計技術

摘 要：隨著社會及科學技術的發展，電力系統自動化得到了明顯改善，并將節能技術廣泛應用于其中，為電力系統的穩定運行提供基礎。本文根據以往工作經驗，對電氣自動化技術的節能設計原則進行總結，并從降低電能的傳輸能耗，提高傳輸質量、采用有效的無功補償設備、選擇有源濾波器、與光伏設備相結合四方面，論述了電氣自動化中的節能設計技術分析。

關鍵詞：電氣自動化；節能設計技術；傳輸能耗

前言：由于經濟的迅速發展，綠色節能減排技術逐漸被人們所熟知。在當今社會上，能源和環境受到了嚴重污染，如果能夠對現有資源進行妥善應用，使污染物的排放量大幅度降低，便可以為人類的可持續發展做出巨大貢獻。因此，節能技術的的發展顯得十分重要。截止到目前，節能技術已經在很多領域中得到了應用，對于提升各個行業的發展質量具有重要意義。

1.電氣自動化技術的節能設計原則

1.1安全性原則

為了實現企業生產效率的有效提升，降低人工勞動任務，需要在各個生產程序中引入電氣自動化技術，最終實現人力物力的有效節約，而這一目標的實現應該以安全生產為前提條件，避免企業正常運行受到影響。因此，人們在原有技術上引進了節能設計技術，并將其作為電氣自動化技術安全運行的基礎。但在日常生產工作中，相關管理人員還應該對安全生產提供重視程度，決不能為了節能目標將安全生產忽略。

1.2新穎與環保

首先，在經濟社會科學技術不斷提升的前提下，各個企業想要跟上時代的發展潮流，需要對各種新型技術進行引進，為創新發展提供基礎條件，并形成一些更為理想的技能成果。其次，對節能技術和科學設備進行合理引進，但在此過程中，不能單純的對節能效果進行追求，應以周邊環境影響分析為基礎，對節能效果做充分考量，在實現能源節約的同時，在最大限度上降低環境的污染幾率。

1.3提高經濟效益的原則

在設計工作開展過程中，相關人員需要謹遵國家在節能減排方面制定的標準，這其中包含企業發展的詳細情況以及對電子自動化技術的節能設計要求，不能只顧著降低電氣消耗而提升企業的節能設計方面的成本投入，這樣一來，只會加重企業的經濟負擔，與可持續發展原則相違背。因此，在電氣自動化技術節能設計過程中，相關工作人員需要制定好具體的設計規劃，在保證設計方案完善的同時，以企業經濟效益提升為主，最終將所有開銷控制在合理范圍內。

2.電氣自動化中的節能設計技術分析

2.1降低電能的傳輸能耗，提高傳輸質量

在電能傳輸過程中，由于導線之中會存在大量電阻，往往會產生大量的功率損耗，再加上導線之中的電流十分固定，為了降低電能在傳輸過程中的消耗，便需要將導線中的電阻進行降低。在實際生產過程中，導線電阻隨著導線的橫截面積增大而減小，二者呈現出明顯的反比例關系，但導線長度卻和電阻成正比。因此，想要進一步降低導線中的電阻，需要從以下幾個方便著手：首先，選擇電導率較小的導線，這樣一來，可以在一定程度上降低電能的消耗量；其次，可以進一步降低導線長度，在布線過程中，盡量保證導線的直行架設，這樣一來，導線的使用長度便會大大降低；再次，將變壓器與負荷中心的距離拉近，實現供電距離的有效縮短；最后，適當增加導線的橫截面積，為節能目標的實現提供基礎條件[1]。

2.2采用有效的無功補償設備

在電氣自動化系統之中，無功功率占據著較大的配電設備容量，從而大幅度增加了線路的損耗量，電網電壓也得到了降低，這樣一來，電網的經濟性運行將會受到很大影響。所以說，無功補償設備的選擇顯得尤為重要，可以為企業和社會效益的提升建立基礎條件。一般來說，在無功補償設備使用過程中，應根據具體的定義闡述，對電容器的容量進行確定，如表1所示；為了將補償效果全面提升，應采用針對性較強的模糊投切手段，這種手段要比之前的補償電容組效果好很多。例如，在采樣保持電路設計過程中，可選用反饋型/保持放大器LF398，該設備具有較高的采樣效率。另外，LF398可模擬的信號范圍是-11.5V到+11.5V，捕捉時間大概在25微秒左右，如果電壓的下降速率為3mV/s，失調電壓保持在7mV左右，則電容將會保持在0.01uF不變，具體電路圖如圖1所示。

2.3選擇有源濾波器

將有源濾波器應用在電氣自動化節能設計過程中，可以將諧波的產生有效避免。由于諧波在很大程度上會對設備質量產生影響，在過程中還會損失大量的電能。由于諧波的出現過于頻繁，電網中的電壓也會出現不同程度的改變，從而導致電氣自動化技術中的節能設計技術受到嚴重影響，并對其他工作產生嚴重干擾。除此之外，在有源濾波器使用過程中具有速度快、濾波徹底等優點還，可以對相關設備實施全面保護。雖然有源濾波器在價格上偏貴，但在濾波效果上，要遠遠高于無源濾波器，從而有效避免了諧波的產生和影響。

2.4與光伏設備相結合

從我國光伏行業實際發展情況來看，無論是在產業上，還是在技術研究上，均具備較大的發展空間和生存優勢。伴隨著我國科學技術研究的不斷完善，研究人員在光伏技術領域中獲得了很多突破。因此，在電氣自動化節能設計技術應用過程中，可以與光伏設備相結合，實現節能效果的有效提升。在能源節約時代下，上述方式不僅能夠提升環保效率，還能為整體行業發展提供基礎。在節能環保標準制定過程中，人們對光伏行業的要求也越來越高，并取得了良好的發展。因此，光伏技術的應用，可有效實現電氣自動化節能設計，為電力系統的運行提供穩定環境。例如，經過近年來的發展，我國的光伏設備制造業已經形成了一定的規模，在設計標注上也實現了與國際接軌，在此基礎上，如何進一步提升節能效果，是相關設計人員所面臨的共同問題[2]。

總結：綜上所述，隨著城市現代化發展步伐的加快，帶動了電力技術的發展，我國屬于發展中國家，資源緊缺問題尤為明顯。為了實現國家整體的可持續發展，人們在電氣自動化工程中設計了很多節能標準。目前，我國的電氣自動化節能技術還需要進一步完善，對配電設計方式進行合理優化，保證電力資源得到科學使用的同時，將電力系統的運行效率進一步提升，最終達到節能要求。

參考文獻：

[1]唐寧本.淺談電氣工程及其自動化存在問題及解決措施[J].四川水泥，2017（09）：325.

[2]張玉果，陳蘭澤，崔曉靜.淺談電氣工程自動化信息技術及其節能設計[J].科技創新與應用，2017（16）：168.

作者簡介：

董志成（1989年6月6日）男、漢族，籍貫（安徽省阜陽市）、2013年畢業于四川理工大學電氣自動化專業，現供職于新疆農業科學院后勤服務中心動力科副科長、學士學位、研究方向 ：電氣自動化方向，郵編： 830091