论电气自动化中的节能技术应用

【摘要】现阶段社会经济不断发展，城市化进程不断加快，电力系统在城市的发展过程中越来越重要，能源的需求量也越来越大，相应的能源资源方面浪费问题也越来越严重。资源浪费问题已经成为世界关注主要问题，电气自动化节能技术方面研究已经成为世界范围内被普遍关注的话题。实现电气自动化节能降低能耗，对缓解现阶段严重的能源消耗问题有很大推动作用。

【关键词】电气自动化;节能;资源消耗严重;技术研究

现阶段我国对电气自动化节能技术研究还处于发展阶段。想要在电气自动化系统中达到节能的目的，就必须要做好一系列准备工作。比如，必须要解决系统供电设备的安全问题，安装的可靠性等等。简而言之，就是在整个设计过程中必须要不断的优化相关配电、供电技术设计，合理的利用电能，优化电气自动化系统运行效率，降低供电能耗与间接能耗。只有这样，才能够使整个系统在设计还有安装运行方面达到节能的目的，从而使电气自动化节能技术能够带来良好的经济效益。

一、电气自动化节能技术的设计

（一）供电系统与配电系统的设计

为了能够使电力资源合理的分配使用，必须要对供电系统进行相关的优化设计。电力工程设计师在进行电力优化设计的时候，必须要把安全问题放在首要位置。各个电器线路之间绝缘距离与强度必须要有保证在一定范围内，并且必须要设计足够的负荷力，进而保证整个供配电系统安全运行。对供配电系统必须要安装防雷装置，并且防雷装置必须要达到国家安全标准。电气线路在一些特殊的环境下必须能够有效地防止静电产生。另一个方面，电力工程师在进行系统设计的时候，必须要考虑整个系统的实用性。确保系统的功能能够得到充分的发挥，使供配电系统能够安全、稳定、高效的运行。总而言之，供配电系统设计师在进行供配电设计的时候，要注重系统的安全性原则的同时，对系统的实用性也要进行考虑。

（二）提高电气设备的工作效率

为了能够提高电气设备的运行效率，就必须要降低电力资源直接和间接的损耗。电气设备在满足人们生活生产的需要同时，应该要尽最大的努力降低设备的直接损耗和间接损耗。这就要求电气设备必须选择节能电气方式降低电气线路的损耗，节省相应的维护系统费用，还必须要达到均衡负荷，最终提高电气设备运行效率，从而降低电力资源直接损耗与间接损耗的损失。

二、电气自动化节能技术

（一）电气自动化节能技术的概况

电气自动化是最新产生的一门属于电气领域的学科，电气自动化技术与人们的日常生产生活息息相关。电气自动化在提高电气设备的工作效率、运行成本上面都有着十分重要的作用。近几年来，随着环境污染加重，能源资源短缺，各个经济大国都纷纷开始倡导节能环保减排的概念。“绿色工业革命”就这样应运而生了。节能减排成为了当前经济建设和的重要标准。也就是说。先进的电气自动化技术是有效达到节能减排目标的秘密武器。未来很长一段时间内全球经济的发展趋势必须是绿色引导，可以说，谁拥有了高新的环保技术产业的主导权，就可以主导未来世界的经济权。随着全球经济不断发展，城市化进程加快，城市电网覆盖范围不断扩大，电力系统不断增加，对于整个电气自动化系统来说，必须要增加很多的变频设备、整流器等等。但是这样会造成大量的谐波产生，从而危害到整个电网。所以，为了消除这种谐波所产生的影响，节能是一个很好的发展方向，从节能的角度来看，电气自动化应该从变压器和无功补偿等等方面着手，可以利用减少电路设备的传输损耗、优选变压器等方面进行，使用有源滤波器等一些方法是电气系统在运行过程中达到节能的目的。也只有这个样子，才能真正的使电气自动化系统在使用的时候达到节能的目的。

（二）降低电能的传输消耗

电能在进行传输的过程中，因为电路都有电阻，这样就会使有用功的功率降低。电能存在于电路上的电流是不变的，所以为了电能在传输的过程中能够降低消耗，就必须要降低存在于导线上的电阻值。由物理常识可知，导线的电阻跟导线横截面之间的关系式成反比，但是导线长度跟电导是成正比的关系。由此可知，想要降低导线中电阻的值，首先，必须要选择电导率较低的材料用作导线，使其降低电能传输过程中的消耗。根据实践可知，电能在进行传输的过程中之所以会消耗，是因为电路的线路太长，所以必须要缩短导线的长度。并且相关的施工人员在进行布线的过程中，必须尽量使线路走直线。另外，变压器必须要靠近负荷中心的位置，这样就能有效地缩短供电的距离。导线的横截面积对电能的消耗也有一定的影响，必须要加大导线的横截面积，降低电阻对电能的消耗，最终实现节能的环保的目标。

（三）变压器节能技术

配电网络中常见的电气设备有变压器，变压器节能方向主要是降低变压器的空载损耗与负载损耗，也可以使变压器运行方式进行优化，降低变压器中铜、铁损耗还有负载损耗等等。变压器上面的绕组电阻值与绕组电流值决定了负载损耗的大小，在变压器的选择上一般会选择使用绕组电阻值损耗小的变压器。变压器上面的铁损一般是由变压器的铁芯涡流拴好还有漏磁损耗共同组成，铁损通常情况下被称为空载损耗。空载损耗值的大小是由变压器本身与漏磁损耗共同组成的。空载损耗的大小与变压器所在的电力线路，负载值等等并没有直接的关系，所以说，降低变压器的空载损失最有效的措施就是选择质量好、铁损耗小的变压器。

（四）无功补偿

在电气自动化系统当中，影响线路损耗的一个重要方面是供配电系统中无功功率所占的比重过大，因此增大了线路的损耗值。从而造成电网的电压下降，影响到电网的运行效率跟电能质量值。所以，为了实现无功就地平衡，减少电能的损耗，必须要选择恰当的无功补偿设备，有效地提高电路运行的经济效益。具体来说，就是要具备几个要求。电容器的一些电容值的确定必须要根据一些具体的参数来确定，比如供配电电压的具体值，负荷值还有目标功率等等，以这些具体的参数来进行确定。为了使无功补偿的效率能够提高，就必须要达到良好的补偿效果，补偿电容组的电容分担、投切开关、按比例分配等等方式都不能达到限定的标准。这就必须使用一体模糊投切方式来进行，这种投切方式具有应用廣泛、节点平滑、跟踪准确的特点。为了防止投切振荡与无功补偿的情况发生，最好使无功补偿的装置进行就地安装，就地补偿。这样才能减少电路上的无功传输，减少电阻对其的消耗作用，最终达到节能环保的目的。

（五）实现电气设备系统的节能

电动机是电气设备系统中最常见的一种电力设备。依靠电动机可以带动很多电力设备，使其为各行各业更好的服务。但是电动机又是最能够消耗电能的一种电力设备。所以，为了能够使电气化节能技术工作效率能够有效的提高，必须要降低电动机的耗能值。现阶段变频技术被广泛运用于各种机械设备中，大大的降低了这些设备的耗能情况，电动机采用这种变频技术就能有效地降低能源的消耗，电动机在工作的过程中可以采取不同的频率系数，这对于电动机的节能来说，是十分具有现实意义的。

（六）选用有源滤波器

为了能够预防有源滤波对电网连接的电气设备产生影响，就必须要消除谐波。选用有源滤波能够有效地消除谐波，电气设备的数量过多造成了误动作的产生，并且随之而来的谐波也越来越多，并且这部分谐波在电网的阻隔下会形成电压与基波点出现重叠，就会使电压不稳定进而出现畸变的状况，导致电气设备出现误动作。总而言之，有源滤波具有十分有益的动态性能，它的反映速率非常的快，可以有效地使功率的范围增大，并且使得无功补偿能够实现的更为理想。所以，选用有源滤波对谐波加以过滤，在电气设备上进行操作就可以将其有效地阻止误动作的产生，进而提高电气设备的运行效率，实现节能环保的目标。

（七）电气照明系统

电气照明系统对电能的损耗非常大，如果不多加注意节能就会对其他的电力设备造成很大的影响。因此，必须要注重电气照明节能技术的应用，可以深化对照明系统的研究，引进新兴的照明节能设备，例如节能灯，节能照明的设备等等。另外，必须加强与科研部门的合作，积极的进行节能技术的研究，对节能技术进行重新设计，减少相应的消耗。实际上，最有效的电气照明系统节能办法就是利用自然光照，在可能的情况下都使用太阳光进行照明。合理的利用太阳光对电气自动化节能来说，意义十分重大，可以非常有效的降低照明的耗能情况。所以，需尽量的采取一些措施，利用好自然光照。

三、结束语

电气节能技术是现阶段社会发展的必然结果，现代社会资源消耗严重，能源短缺，使得节能减排是各个国家发展的必然方向。随着经济不断发展，科学技术不断进步，电气自动化技术必然会是未来电力发展的主要方向。现阶段我国的节能技术虽然能够达到一定的节能效果，但是很多具体方面的研究还是存在很大的问题，随着科研技术不斷进步，相信在今后的新技术研究当中一定会取得更好的成绩，并且会有更加好的发展方向出现。现今想要做好电气自动化节能技术必须要从导线的选择直至最后的安装完成都尽力做到最好，并且相关部门要不断加强对电气自动化节能技术进行研究，这不仅仅可以保障电气节能设计技术，并且能够大大地加快电气节能高新技术的发展。

参考文献

[1]董素玲.基于岗位能力"多层化"的实践教学体系——以电气自动化技术专业为例[J].黑龙江高教研究，2010（9）：148-150.

[2]丁洪起.五年一贯制职业教育人才培养模式改革——以电气自动化技术专业为例[J].职业技术教育，2013，34（23）：72-74.

[3]徐君燕.基于国家职业标准的高职电气自动化技术专业维修电工方向学习领域课程开发研究[J].课程教育研究（新教师教学），2014（15）：290-290，150.

[4]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊，2011，24（12）：115-117.

[5]张英.数字技术在煤炭企业电气自动化中的应用研究[J].煤炭技术，2013（10）：50-51，52.

[6]董志强.加强电气自动化控制设备可靠性的策略探究[J].中国科技财富，2012（12）：64.

作者简介：韩志林（1978—），男，江苏无锡人，助理工程师，现供职于天地（常州）自动化股份有限公司，主要从事销售工作。