电气工程及其自动化的节能设计

摘要：随着我国社会经济以及科学技术的不断发展，电气系统的自动化程度得到了显著的提高，并被广泛的运用在人们的生产与生活之中。电气自动化的节能设计技术作为现代新型技术的重要组成部分，发挥了巨大的作用，节能设计技术的运用，不仅可以缓和我国用电紧张的局面、保障输电质量，而且还能够在很大程度上降低电能的浪费与消耗，同时还能为人们提供良好的发展空间和环境。对于企业而言，电气自动化的节能设计技术能够充分保障供电设备的安全可靠性，同时还能提高运行质量，降低能耗，节约成本，使企业获得良好的经济效益和社会效益。因此做好电气自动化的节能设计技术是实现可持续发展目标的重要途径。本文就是针对电气工程及其自动化中的节能措施进行分析。

关键词：电气工程及其自动化;节能设计;应用

1电气自动化节能设计原则

（1）先进性。在科技发展的带动下，各种新的节能设备和节能技术不断涌现，在电气自动化工程节能设计中，应该结合实际情况，积极引进先进的节能技术，确保电气节能技术能够始终走在行业前列，确保电气自动化工程节能效果的最大化。（2）环保性。电气自动化节能的主要目的，是为了提高能源的利用效率，实现能源的节约，提升企业综合效益。对于电气工程师而言，在电气自动化节能设计中，应该对材料进行合理选择，确保材料的安全性、先进性和经济性，尽可能减少对于环境的污染和破坏，实现经济效益和环境效益的统一。（3）安全性。在进行节能设计的时候需要确保电气设备处于安全稳定的状态。而在进行电气工程设计的时候首先需要考虑安全性，因此必须要保证电气系统各项功能符合要求的前提下确保安全性，必须要兼顾两者，从而才能够更好的去把人们的安全，更好地达到节能控制的目的。（4）可持续性。在当前可持续发展背景下，电气自动化节能设计应该负荷国家节能减排的要求，对于能源的消耗、污染的排放以及能源的节约都应该做好相应的规划设计。

2电气工程及其自动化系统中节能设计

2.1变压器的选择

变压器作为供配电系统的重要部分，在電气工程及其自动化的节能设计中，首先需要重视变压器的选择。不同材料的变压器在工作过程中会产生不同程度的损耗，例如：使用铜材料的变压器在工作过程中，电流经过变压器造成的损耗，明显低于使用铁材料的变压器的损耗，因此，在变压器的选择中，选择铜材料的变压器。变压器在损耗之后，会使得一部分电能损耗，因此，要取得更好的电气工程及其自动化节能效果，可以选择损耗小的变压器以节约电能。在变压器的选择过程中，需要根据工程的实际需求以及节能目标进行选择：首先，变压器需要具有节能功能，有节能功能的变压器在设计的过程中，就克服了多种因素的影响，可以实现更好的节能效果。而没有节能功能的变压器在设计的过程中，往往不考虑能耗因素，多方面的能耗因素将会造成变压器能耗的上升，达不到预期的节能需求。其次，通过降低变压器的能耗达到节能的效果，具体操作为，通过控制变压器的电力，保证变压器电流的平衡，以避免电流不平衡造成变压器损耗，通过降低变压器的损耗，达到提升变压器节能效果的目的。

2.2降低传输进行中电能的损失

能量的产生并不是无节制的，无限制地产生，在其中也会消耗一定数量的能量。难以避免的是电能在传输中，也会产生能量损耗。能量损耗的越多，对于成本浪费的越来越严重，对生产资料就越是浪费。电能在传输的过程中会产生热能等能量，同时也会消耗部分能量，其根本的解决办法是减小电阻。另外还要注重

导线的布局，避免弯路的出现，需要使导线的长度变短，导线材料的电阻值越小就越会使产生的能量越小，能源消耗也越小，当然也要保证能源在一定的范围之内，条件统一的情况下，选择使用横截面积较大的导线，使实际供电的距离减少，需要靠近负载中心。

2.3选择有源滤波器

有效的将有源滤波器运用于电气自动化节能的设计过程中，可以避免谐波产生的影响。由于谐波会在很大程度上对设备质量产生损耗，浪费较多的电能。因此由于谐波的频繁出现，导致电网电压也在不断的改变，使得工作人员在操作过程中出现许多问题，从而影响到设备的正常运行，并同时对其他设备的正常工作产生干扰。此外，有源滤波器具有速度快、滤波彻底的有点，所以可以充分保证电气设备的安全运行，提高电力系统的稳定性，并对相关设备进行保护。虽然有源滤波器的价格高于无源滤波器，但是滤波效果却更加彻底，有效的避免了谐波产生的危害。

2.4降低高次谐波

谐波往往会对用电设备造成多方面的危害，例如，导致电网的负担加重，可用容量下降;降低设备的利用率以及经济效益;影响继电保护以及自动装备的可靠性、安全性。通常情况下，降低高次谐波的措施主要有：变压器宜使用Δ/Y节接线，从而能够消除3的整数倍的高次谐波;增加整流变压器二次侧的相数;采用无谐波污染的绿色变频器;采用无源滤波器或是有源滤波器。当操作人员出现错误操作，引发电力供应波动异常时，借助有源滤波器，可以消除对谐波，从而实现配电系统的稳定运行，同时还能减小工作人员错误操作造成的损失。在电气工程自动化中，信息技术的应用，可以促进不同设备之间的信息交流，提升电气工程自动化的系统性与协调性，从而降低电气工程中自动化的能耗。

2.5合理选用无功补偿设备

以下为选择无功补偿设备的几项原则：（1）根据参数进行选择。应在充分考虑电压的容量以及负荷等具体参数的前提下选择无功补偿设备。（2）查看电网运行的情况。电网包括的内容十分广泛，但主要指电网中的补偿电路，以及电路的耗电情况等，在无功补偿的问题上主要是根据电路负载的大小来决定无功补偿的数据的。但是最科学的补偿方式就是动态补偿，它是一种智能化的设备，可以自行根据变压器工作的状态来决定功率补偿的大小，从而达到节约资源的目的。（3）投切方式的选择。一般来讲，选择适应面广、调价平滑以及跟踪定位准确的模糊投切方式，可以使补偿效果达到最佳。因为这种投切方式区别于以往传统的方式，能够让我们实际需要的补偿效果得到实现。（4）投切参数的选择确定。考虑实际条件情况的前提下，如果使用其他不合理的功率，就出现一些坏的情况，因此需要重视。

3结束语

总而言之，电气自动化技术的不断发展尽管给我们的生产生活带来了很多便利性，但其严重的能源消耗问题已经成为威胁人类生存的因素。随着人们绿色节能意识的提升，电气自动化的节能设计问题成为了广泛关注的焦点，为减少电能的消耗和损失，我们选择电能损耗小的电气设备元件，通过使用无功补偿设备，利用有源滤波器等方式，再加以推广光伏发电等创新高效能源的技术运用，实现电气自动化的节能设计，促进能源的可持续发展。

参考文献：

[1]关于电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨[J].罗英涛.科学技术创新.2019（23）.

[2]试论电气工程自动化及其节能设计[J].路海勇.现代工业经济和信息化.2019（06）.

作者简介：王硕（1983年2月-）男，本科，主要从事电气工程及自动化工作。