電氣自動化中的節能技術使用探析

周濤

摘 要 伴隨著信息技術的高速發展，電力系統開始不斷向自動化發展，并且在電氣自動化基礎上漸漸應用相關的節能技術。電氣自動化的應用領域變得更加廣闊。人們的需求隨著電氣自動化技術的進步也在不斷提升，變得更加注重建筑的舒適性與安全性，同時進行節能設計，從而實現綠色環保。住宅的節能與綠色環保是未來建筑發展的重要趨勢。本篇文章對電氣自動化中的節能設計進行分析，并且對電氣自動化節能技術的應用做出了探討，希望具有一定的參考價值。

關鍵詞 電氣自動化 節能技術 運用 分析

中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A

1電氣自動化的系統應用現狀

現階段，針對電氣自動化進行研究可以發現，負序、無功與諧波等是電氣系統中存在的主要問題，國內外雖然已有相應的研究成果，但我們國家作為人口大國，變電所電氣自動化的應用壓力會更大，非線性的不可控問題更加嚴重。另外，電氣的自動化系統一定要保證供電的安全與可靠，還要保證其可以帶來良好的經濟與社會效益。所以，為了對諧波進行有效消除，從節能方向做出考慮，電氣自動化應該從無功補償、電力濾波器及變壓器等相關技術入手，對節能技術在電氣自動化中的應用做出分析與探討。

2電氣系統的設計

首先，電氣系統的設計可以有效提升其運行效率，在電氣系統中運用節能設備，從選擇設備初期就為電氣系統奠定良好基礎。此外，可以運用均衡負荷、補償無功以及減少電路損耗等，使電氣系統在運行中實現節能目的；其次，電力系統可以為相關用電設備提供必要動力。在進行配電設計過程中，需要把電力系統的適用性充分考慮進去。需要滿足用電設備的負荷容量及可靠性要求。在配電過程中，除了符合用電及電氣設備的相應要求外，還要確保電力系統的靈活、穩定、高效與容易控制等。在配電設計過程中充分考慮到電力系統的安全性。具體操作可以從保障導線良好的絕緣性，確保走線時各個導線之間絕緣距離合適等入手。

3節能技術在電氣自動化中的應用

3.1無功補償

在電力系統的供配電設備中有很大一部分的無功功率產生，從而增加了對線路產生的損耗，使電網電壓下降，對電能質量與電網運行產生不良影響。一般用戶的無功功率其表現是功率的因數較低，在功率因數不超過0.9時，用戶會給供電部門繳納相應罰款，無形中增大了用戶的用電成本，導致經濟效益下降。這種情況下如果選擇適當的無功補償相關設備，才會形成無功平衡，提升功率的因數，繼而達到節能減耗、穩定電壓與提升電能整體質量的目的，從而提升相應的經濟效益與社會效益。如：在運用無功補償的設備時，確定電容器的容量應該結合配電電壓的負荷、容量及三相電壓平衡度、目標的功率因數以及電容器的容量參數等。而如果在補償處發生了諧波需要進行一定量電抗器的串聯，對線路上的諧波進行有效濾除。

3.2降低電能在線路上的傳輸損耗

電能在傳輸時因為導線上有電阻而發生有功的功率損耗，但線路的電流是無法改變的。想使線路上的電能損耗變小，就只有對導線電阻進行有效減少。減少導線電阻可以從幾方面著手：選擇電導率比較小的材質作為導線；把導線長度進行有效減小，在布線時讓導線走直路防止走更多彎路，從而減少導線的相應長度，以有效減少電能在來回電路上產生的損失；變壓器應盡量接近相應的負荷中心，繼而減小相關的供電距離；增大導線橫截面積；在允許的條件下，盡可能選用橫截面積比較大的導線，繼而運用減小電阻的方式把損耗減少。

3.3選擇相應的節能設備

除了在電氣自動化的系統中運用節能技術，還可以選擇新型的節能設備，通過節能變壓器以有效減少運行當中的銅損與鐵損；電動機運用變頻電機與變頻器。在設計時注意高次的諧波可以引起電的機定子銅耗、鐵耗、轉子銅耗與附加的損耗等，最顯著的要屬轉子銅耗。異步的電動機是用接近基波頻率對應同步轉速進行旋轉的，高次諧波的電壓用比較大的轉差對轉子導條進行切割，會導致更大的轉子損耗產生。此外，還要對因集膚效應產生的相應附加銅耗進行充分考慮。這些損耗會使電動機發生額外發熱，降低效率，減小相應的輸出功率。因此，運用節能電機可以很大程度上降低電動機的鐵耗、銅耗與其他附加的損耗等。

3.4濾波器

電力系統擁有一些設備與負荷的非線性特性，也就是所加電壓和產生電流成不了線性的關系而構成波形畸變。這些設備或者負荷在進行傳遞、交換與吸收系統的發電機，供給基礎能量同時，把一部分基波能量向諧波能量進行轉換，給系統倒送出大量高次諧波，讓電力系統電能質量降低。諧波對電網會產生如下影響：諧波對于變壓器與旋轉設備其危害是增大損耗與發熱，使其振動出現噪聲，發生機械損壞與金屬疲勞，還會引發附加的損耗；諧波可以使得系統電容、電感產生諧振，讓諧波產生放大現象，使諧波的電壓升高、電流增大，從而引發繼電保護與自動裝置的誤動現象，從而對系統設備產生損壞，引發系統事故，對電力系統的安全運行產生威脅。同時，諧波還會對通信設備產生干擾作用，增大電力系統的功率損耗，使得無功的補償設備無法正常運行，為用戶與系統帶來很大損害。

為了防止諧波對電網產生危害，需要對諧波進行有效消除。對電網的諧波進行限制的主要措施包括：加裝交流的濾波器與有源電力的濾波器；增加相關換流裝置脈動數；強化諧波的管理，當前有效消除諧波最好方法就是運用有源的濾波器，其擁有很多的特性。

3.5其他節能技術

在電氣自動化中還要大力推行水力、風力及太陽能等光伏電技術等，提升自然能源的利用率，節約相應的社會資源。照明在整體用電中占很大一部分。所以，應用光色好、具有優異顯色性能、發光率高等高效光源作為照明光源是更好的選擇。

4結語

電力自動化中節能技術的應用是針對電力系統進行的革新，在安全環保與降耗節能方面擁有無法替代的重要作用。要想做好電氣自動化的相應節能工作，需要從工程設計至最后安裝竣工進行節能技術的全面考慮。同時，還要使節能技術在電氣自動化中的效果更充分地發揮出來。伴隨著社會的不斷進步與發展，節能技術在電氣自動化中正處在發展階段，未來的節能技術研究將會擁有更廣闊地發展前景，相關的節能技術會朝著更好的方向進行發展。

參考文獻

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