节能设计在电气自动化工程中的应用

任燕

摘要：电气自动化系统设计是一项非常消耗能源的设计，尤其是随着现代社会用电量的不断增多，若想为人们提供满足需求的电力，就必然需要耗费很多能源。为了尽量减少能源的消耗，电气自动化中节能设计技术被不断开发和研究出来，但目前这方面技术还有待进一步提高。以下笔者就来简单谈一谈电气自动化中节能设计技术的应用。

关键词：电气自动化;节能设计;应用

1 电气自动化节能设计的重要性

随着信息化技术的发展，电气自动化工程与人们的日常生活之间的关系越来越紧密，在社会中也具有十分重要的地位，在我国社会中也越来越得到人们的关注和推广。电气节能自动控制系统具有根据外界信号要求可接通或断开电路，改变参数，实现对电路或对非电参数的控制设备。主要体现在：对直流系统和LPS系统的监视;对发电机组和保安电源控制和操作;对变压器控制和操作;对于38OV低压厂进行监视和操作;对启动、灭磁操作、控制方式切换;对发变组动磁变压器保护控制等功能。一方面电气自动化的节能设计可以缓解我国能源短缺的问题，在很大程度上减少了我国能源的消耗。电气自动化节能的设计，会减少电能源的浪费，能够为居民提供更稳定的电力，还能使企业中各种电气设备运行更加的可靠，将工作效率大大的提高，降低对能源的消耗，降低了企业运行的成本，使经济效益增加。因此，分析电气自动化节能技术就变得尤为重要。他不仅可以预防供电和输电系统出现瘫痪现象，节约资源，而且也可以为人们提供和谐、健康的生活环境。另外，在各个企业中，电气自动化节能系统可以提高工作效率，可以使电气设备安全的运行，还能减少能源的消耗，从而企业可以从中获得更大的利益。

2 电气自动化节能设计原则

2.1安全性

节约能源的工作要在电气设施设备完好，生产顺利运行的基础上进行。对于规范中所要求的，在节能设计中都要进行判断和分析，以便电气自动化的节能设计具备节能的功效，并且符合规范中的要求。作为电气工程设计中的首要原则，安全性原则就是使设计者要有长远的目光，能够运用全面的观点看问题，不仅要重视节约能源，还要重视电气设备的安全性以及其运行过程中的安稳型，以确保电气工程自动化的运营生产能够顺利进行。

2.2先进性

在科学和技术的发展下，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，必须关注新技术的应用，利用最前沿的设备与技术确保设计工作的先进性，提升电气自动化系统的节能成效。以确保电气节能技术总能走在这个行业，以确保电气自动化工程的节能效果最大化。

2.3环保性

电气自动化节能的主要目的，是为了提高能源利用的效率，达到节能、提高企业综合效益。关注电气自动化节能设计的经济型，进而获得设计的最佳效果，从而确保节能相关工作的正常开展。因此，在节能设计中，节能材料的选择尤为重要，好的节能材料可以保证环保性和安全性以及实用性，尽可能减少对于环境的污染和破坏。

3 电气系统的节能技术

3.1降低电能的传输消耗

导线里面存在电阻，因此，在传输电能的过程中，一定会消耗有功功率。但是线路的电流会保持不变。所以，为了降低在线路上传输电能所产生的消耗，就只能想办法降低导线电阻。我们知道，导线电阻同导线的长度和导线的电导成反比例的关系，同截面的面积成正比例的关系。因此，要想降低导线电阻，可从以下几个方面来着手：1、在选择导线的材质的时候，尽量选择具有较小电阻率的，这是一个降低线路上电能消耗的一个办法;2、缩短导线长度，且在布线的时候要尽量避免产生过多的弯路;3、为了缩短供电距离，可以将变压器与负载中心间的距离拉近;4、增大导线横截面积。选择那些横截面积较大的导线，这样能减低电阻，进而降低消耗。

3.2变压器的选择

在设计的过程中，选择变压器要着重注意几下几个方面：1、为了降低变压器的有功功率的消耗，要选择节能型的变压器;2、为了保持三项电电流平衡，要采用单向自动补偿设备。减少负载的不平衡，从而把变压器自身损耗减小到最低。

3.3无功补偿

在配电设备里，无功功率占有着相当大的容量，这样会增加线路损耗，并且把电网的电压降低，同时也会在一定程度上影响到电能质量以及电网的经济运行。无功功率对用户最直观的体现是功率因数偏低。为了无功就地平衡的实现，可以选择恰当的无功补偿设备，增加功率因数，让系统的电压保持稳定，提高电能的质量，达到节能减耗目的，为提高经济效益和社会效益提供了支持与保障。

电气系统在运行的过程中，如果采取无功功率补偿，需要做到以下几点要求：1、确定电容器的容量，以自然功率因素和配电电压容量等参数为依据，通过对其计算来得到，如果在补偿过程中有谐波的产生，需要串联一定数目的电抗器，以此来滤除线路上产生的谐波;2、为了能够有效预防无功倒送、投切震荡以及过补偿，在选择投切参数物理量的时候，最好能够选择无功功率;3、过去的补偿电容里面的循环投切及等量分组和后期的投切开关按级投切及按比例分配，这些都没有办法达到理想补偿效果。现如今，正在使用着的模糊投切的效果很不错，不但跟踪很准确，并且调节很平滑，适应面广泛。在使用的时候，投切复合开关需在低压时使用，而针孔接触器需在高压补偿柜里面使用。

3.4有源濾波器

为了有效避免发生电气设备的误动作，要尽量消除谐波。使用有源滤波器是最有效的消除谐波的方法。误动作的发生原因主要是电气设备数量的增多，进而谐波也越来越多。但是由于这些谐波同基波在电网阻抗上面发生了重叠，造成电压发生了畸变，进一步造成了电气设备误动作。总的来说，有源滤波器功能如下：反映灵敏;具有优异的动态性能功率使用范围较宽，能够达到理想的无功补偿的效果。一般来说，有源滤波器能够滤除谐波，这样就会避免发生电气设备误动作，进而提高电气设备运行的效率，真正实现节能减排。

4 电气自动化节能设计技术的应用

4.1电气工程设备的安装

安装节能的电气工程设备，先要通过节能设计技术进行电气工程系统装置的再进行安装。为进一步实现设备使用过程的节能，满足技术要求，提供有效保障。

4.2电力系统的适用性

电气工程设备的运行动力主要来自于电力系统装置，并根据该装置节能设计，进行工作。电气工程的配电系统安装，要充分考虑到它的性能要求是否与安装的电力装置相符。两者之间是否相互符合，主要对用电系统的稳定性和负荷量两个方面的考虑，还要对电气装置系统的正常运行实施相应的保障性措施。在配电设计的过程中，首先，要对电力系统的用电装置基本要求提供切实保障，保证电力设备在运行过程具有准确性、便捷性、可操作性和高效性;再次是电力装置的安全保障。

4.3降低电能损耗

做好准备工作是为了实现节能设计技术能正常运用到电力设备的安装。电力设备在运行时，不只是可以通过减少电压电路运输的耗损、无功功率电容器的补偿或元滤波器的使用，来达到节能的目的。还可以在配电系统安装设计的时候，合理筛选安装设计的参数和负荷量的调整来实现，一旦设备投入使用，就能保障电力设备安装的过程节约材料，正常运行过程减少对设备的损耗，提高运转的效率，实现电源资源的综合应用，提高资源利用率，最终实现电能减少损耗。

5 结语

在进行电气自动化节能设计的过程中，应该坚持基本的原则，立足实际需求，采取切实有效的技术和策略，从多个方面进行考虑，确保节能目标的有效实现，推动电气自动化工程的稳步发展，实现社会效益与经济效益的双赢。

参考文献

[1]关艳翠.浅析电气自动化工程中的节能设计技术[J].科技经济市场，2014

[2]剧凤玲.电气自动化的节能设计分析[J].电子测试，2015

（作者单位：安徽省建筑设计研究总院股份有限公司）