淺談電氣自動化節能設計要點

韓蘭雙

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一、電氣自動化以及節能技術的介紹

電氣自動化是電氣信息這個領域里的一個新興學科，它同工業生產以及人們日常生活緊密相關，在改善勞動條件、提高勞動生產率及工作效率、降低運行的成本等方方面面都起著極大的作用。現如今，伴隨著綠色革命的不斷興起，當前國民經濟在建設的過程中，節能儼然已成為一個非常重要的目標。然而，要想真正實現節能減排，其重要的推動力是自動化技術。

二、電氣自動化節能設計的要點

（一）供配電節能設計

1.選用電能損耗小的變壓器

節能設計是否有效，在很大程度上與變壓器的選擇有關，通常情況下，電氣自動化節能設計師會慎重選用功率損耗小、單相自動補償設備、三相四線制的變壓器，這樣就能保持電流負荷的平衡，不僅能減少變壓器的損耗，還能在一定程度上起到節能環保的效果。

2.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.無功補償

在電力系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，也因此影響了電能質量和電網的經濟運行。而對于用戶而言，無功功率的直觀表現為功率因數偏低，而當功率因數小于0.9時，用戶就會向供電部門繳納一定比率的罰款，因此用戶用電的成本也增高，經濟效益就會下降。

在采用無功補償設備對電力系統進行無功補償時，對于無功補償設備的要求有以下幾點：

（1）在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據配電電壓的容量、負荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標功率因數等參數經過計算來確定。而若是在補償處產生了諧波的話就要串聯一定量得電抗器，濾除線路上的諧波。

（2）為了有效的防止投切振蕩、過補償和無功倒送，在電容器的功率參數、無功電流、無功功率這些投切物理量中最好選擇無功功率作為投切參數物理量。

（3）在很早以前的補償電容組中電容器的分擔方式和投切開關的方式普遍采用等容量分組和循環投切；后來又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開關按級投切。但是這些方式都不能達到我們想要的補償效果。因此，現在所采用的是模糊投切，其適應面廣、調節平滑、跟蹤準確而且效果很好。

4.平衡三相電負荷

三相電不平衡的現象十分普遍，不僅造成線路上一級變壓器上銅損的增加，也造成了變壓器上鐵損的增加，三相電不平衡還會造成供電質量下降、電氣設備損壞、電表失靈等后果。在電氣自動化設計時，要盡量考慮到三相電負荷的平衡，以保證三相電間電流值的平衡，避免無謂的銅損和鐵損，保證供電質量，節約電能。

（二）電氣設備系統節能

1.電動機節能

電動機節能是電氣設備節能的重要方面。使用高效率電機，減少電動機無謂電能損耗的重要方面就是提高電動機的工作效率，高效率電動機和普通電動機相比，平均功率因素高7%～9%，總損耗減少20%～30%，所以在經濟允許的情況下，盡量使用高效率電機，從長遠的角度看，能夠大量節省電力資源。合理使用交流變頻調速裝置，科學推廣交流電機調速變電技術也是電動機節能方案的1個重要方向，使用變頻調速裝置時，變頻調速裝置會根據負載的大小自動調節轉速，實現自動與負載的變化相適應，進而提高電機功率，實現節能。

2.軟啟動器節能

軟啟動器能夠按照啟動時間的長短準見調解可控器件的硅原子器件的導通角，以實現對電壓變化的控制。科學使用軟啟動器，不僅能夠實現平穩啟動，還能夠實現轉速與負載的拼配，在頻繁啟動的設備中使用軟啟動器，能夠節省大量電能。

（三）氣照明系統節能

1.使用高效光源

在電氣自動化的節能設計中，照明設計也是不可忽視的一個部分，在照明燈中加入更多的節能設計，不但能間接增強大家的節能意識，更能在具體的實施過程中充分起到節能的效果。因此，在做節能設計的時候，將節能、經濟、適用等綜合因素考慮是十分必要的，而高效光源就是電氣自動化節能設計創新的產物，和普通照明相比，它不僅明亮耐用，還能在很大程度上減少能耗，所以，將其廣泛應用于公共場合是可持續發展的重要表現。

2.充分利用自然光照明

照明亮化工程中很重要的一部分就是科學合理使用自然光。太陽光等自然光是大自然無私奉獻給我們的永不殆盡的禮物，充分使用自然光對于電氣自動化節能十分重要。在亮化工程中科學制定照明標準，確定合理采光方式，將人工光源和自然光源有機地結合起來。

（四）大力發展光伏設備，創新于電氣自動化節能設計中

一直以來，我國的光伏產業發展得非常好，無論是從品牌效應、產業規模還是技術創新上，都擁有非常強大的競爭實力，其增長速度已經位于世界的前列，是最大的光伏設備基地。