工業電氣自動化工程中的節能設計技術研究

劉大偉 焦曉麗

摘 要：文章對工業電氣自動化工程進行節能設計的重要性進行分析，提出了在工業電氣自動化工程中進行節能設計的主要原則，并提出了工業電氣自動化工程中的幾種節能設計技術和思路，以供參考。

關鍵詞：工業電氣自動化工程;節能設計

1 引言

目前電氣自動化工程中進行節能技術的應用成為未來發展的必然趨勢。而在電氣自動化工程中進行節能設計，主要的目的就是要最大化的提高電氣自動化系統的運行效率以及對配電設計進行優化，對合適的無功補償設備進行選擇，實現電能傳輸能耗的降低。此外還要消除諧波來確保電氣自動化工程運營的安全性和節能性，推動我國電氣自動化工程中節能技術的發展。

2 電氣自動化節能設計的重要性

正是由于在目前信息技術快速發展的同時，人們的日常生活中越來越離不開電氣自動化工程，且電氣自動化工程在我國工業領域中的地位也在不斷提高，成為我國高新技術領域中的重要組成部分。正是如此，在電氣自動化工程進行節能設計不僅可以減少我國的能源消耗來緩解我國能源短缺的問題，而且可以對人們的生活質量和生活空間進行改善。此外，在電氣自動化工程中進行節能技術的應用，還可以對供電和輸電系統癱瘓的現象進行更有效預防以及實現資源節約的目的，為人們提供和諧和健康的生活環境。而且還可以提高工業企業中的生產效率，確保電氣設備的運行安全以及減少設備運行能耗，實現工業企業生產經濟效益的提升，促進我國經濟的可持續發展。

3 節能設計的主要原則

一是以保證正常用電為前提。就是在對電氣自動化工程進行節能設計時需要保證人們正常生活的用電，然后在此基礎上來實現節能的目的。二是環保的原則。此原則就是要求在電氣自動化工程中開展節能設計時需要通過節能材料的選擇和應用，確保所用材料的實用性、安全性和環保性，減少電氣設備報廢之后的污染，實現資源的循環利用來達到資源節約等環保目的。三是提高經濟效益的原則。就是在電氣工程師開展節能設計的過程中要結合實際情況在實現節能的同時，還可以獲得預期的經濟效益。

4 電氣自動化工程中的節能設計技術

4.1 對電能輸出損耗降低的節能設計

在電氣自動化工程中，輸電線由于存在一定的電阻而導致在電力輸出中出現一定的電能損耗問題，也就是線損問題。為了對此問題進行盡可能的降低，就需要在此工程中進行節能設計時首先要對輸電線進行合理選擇，通過對其自身性能的控制來確保其具有較強的傳輸能力，也就是通過盡量減小其電阻來實現電能損耗的降低。其次就是通過合理和科學排險的方式來達到節能的目的，就是盡量通過直線排險的方式來對電線的長度進行控制。最后就是對電線的橫截面和電阻成反比的特性進行充分利用來實現節能。

4.2 對變壓器進行合理選擇

在電氣自動化工程中進行節能設計時，針對變壓器的選擇，重點需要選擇具有較低功率和能耗的變壓器，并且通過其他電氣設備的應用來保證電流平衡來盡量降低能耗。重點就是要合理運用無功補償設備，確保所選擇電壓的容量和負荷符合電網實際運行狀況的要求。將動態補償裝置設置在具有較大負荷的線路中，而將靜態補償裝置設置在具有較小負荷的線路中，而且通過投切方式的轉變來保證所選擇的投切方式具有較高的補償精確度和較廣的范圍。

4.3 與光伏設備進行結合

近年來我國的光伏發電技術有了較大的進步，并且在目前的國際市場中也具有一定的影響力和競爭力，未來也具有廣闊的發展空間。而將電氣自動化技術與光伏技術進行結合也是未來的發展趨勢，在實現能源利用率提高的同時，還可以實現節能環保，同時也促進節能技術以及光伏設備的發展以及創新。

4.4 合理選擇無功補償設備

無功補償設備在電氣自動化工程中主要是通過對變壓器上的電能損耗進行降低來實現功率和供電質量的提高，同時也減少了電能損耗而實現了節能的目的。但是如果無功補償設備選擇不當會對供電系統造成嚴重影響。這就需要不僅要在對電網的實際運行狀況進行結合的同時，按照不同的負荷大小來對動態或靜態補償裝置進行選擇。而且還要合理選擇投切方式，選擇具有較高準確系數和較廣使用范圍的方式，此外，通過就地安裝的方式來實現能耗的降低以及補償效果的提高。并且在無功補償設備選擇時還要結合單位的運行狀況以及參數進行選擇，保證其容量、電壓和負荷等符合要求。

4.5 對有源濾波器進行合理利用

在電氣自動化工程中進行有源濾波器應用的主要作用就是消除電網中的諧波，這樣就可以保證電氣設備運行中的可靠性。這主要是由于在目前電氣自動化工程中應用的電氣設備數量在不斷增多的同時也增加了干擾諧波的頻率和數量較多，而這些干擾諧波則主要是因為基波電壓在電網上存在重疊而導致電壓畸形的情況。而由于有源濾波器具有較高的動態性能和較強的反應能力，可以實現對諧波的準確過濾來確保電氣設備的正常運行，此外也可以提高電氣設備的運行效率來大大節能的目的。

5 結語

在目前我國電氣自動化工程快速發展的同時，節能設計技術在其中的應用也成為大環境下的必然趨勢，這就需要在堅持保障正常用電、環保以及經濟效益的原則上來進行節能設計技術的應用，通過對電能輸出損耗的降低、對變壓器、無功補償裝置、有源濾波器等設備的合理選擇和應用、以及與光伏發電技術進行結合來實現節能的目的。

參考文獻：

[1]林晟博.電氣自動化工程中的節能設計技術探究[J].農村科學實驗，2017.