新时代下电气自动化工程中的节能设计技术

周晋忠

（中国电建集团贵州工程有限公司，贵州 贵阳 550003）

应该了解到，在城市电网规划建设期间，电气自动化工程是其中最为关键的一环。随着现如今电网规模日益扩大，变频器和整流器的使用数量开始猛增，但使电网运行遭受着巨大压力，谐波不稳定必然会危及到整个电网系统运行的安全。还有就是谐波会消耗巨大的电力能源，严重削弱了国家电网运行的经济效益。基于上述所言，电气自动化工程设计中，我们要充分研究谐波这一重要影响因素，采取行之有效的手段进行节能技术完善，如此方可进一步提升电网高效运行。

一、电气自动化设计原则

若将新型节能环保技术融入到电气自动化技术之中，那么广大人民群众的生活体验必然会持续得到提升，并且社会能源应用效率也将不断提升。电气自动化设计中，既要遵循安全性原则和技术优化原则，还要遵循环保原则，如此才能促进电气自动化行业的可持续发展，也才能为社会和人民造福祉。

第一，安全性原则。维护电气自动化工程安全、稳定运行是第一要务。电气自动化设计过程中，应基于节能减排理念和可持续发展理念进行有效的节能设计，这样才能满足城市化发展需求。虽然电气自动化运行中节能设计至关重要，但无论怎样设计，首当其冲就是要保障安全。从安全运行维度出发去考虑，应在电气自动化设计中去优化节能技术，在保障人员安全、工作环境安全的基础上日渐创新节能技术，如此才能推进电气自动化技术的发展。另外，还要基于安全性根本原则去进行电气设备设计，及时发现问题及时处理。

第二，技术优化原则。完善电气自动化结构系统功能时，一定要先完善设计理念，基于此去实施行之有效的节能设计。在设备优化处理阶段，工作人员应随时检查自动化设备的运行状态，及时更换老旧部件和破损部件等，防止设备运行受阻，造成不必要的资源浪费。定期更换电气自动化设备是达到节能减排目标的核心手段，会在一定程度上提升企业生产水平。

第三，环保原则。旨在适应城市化发展需求，务必要紧跟时代发展步伐去创新节能技术，从始至终都要彰显绿色环保之价值。针对此种情况，身为节能技术设计工作者，务必要尝试性的使用新技术，保证实现理想化的节能目标。要基于节能设计技术去进行创新，全面加强电气自动化设备的运行效率和水平。譬如电气自动化控制系统中，传统照明技术诟病众多，应用太阳能技术之后，夜晚照明无需电力供应，只需要在日间收集充足的太阳能就可满足晚间用电需求，进而达到环保目标。

二、电气自动化工程中的节能设计技术方案

（一）降低线路传输损耗

提升电力系统运行效益的根本办法便是控制线路传输损耗，进而优化电阻不良等问题。具体控制环节，可应用功率相对较小的导线，选择直线布线的形式，防止工作人员操作不当，如此还能降低布线复杂性，并且还可以减少电能损耗额度。在安装变压器时，应该保证线路和负荷中心之间的距离，尽可能减小供电长度。若实际条件允许，应尽可能选择较大截面的导线，这样便可更好的减少电阻损耗。

（二）完善无功补偿

需要注意的是，配电设备无功功率会消耗诸多电能，致使电压不均衡，以致于电能资源很难发挥作用。电气设备无功功率主要体现在设备低功率层面，借助无功补偿设备便可维持功率均衡，进而保证正常供电。当务之急就是要立足于保障电气设备节能效益的基础上，完善工作流程，减少不必要电能资源消耗，促进电气系统的有条不紊运行。导线安装期间很可能会遭受电阻影响，电流传输中会释放一定电能，因此旨在适应当前时期电气系统无功补偿的要求，一定要加强电气设备的综合应用。另外，电容器设备无功补偿前，我们要系统化分析设备的基础功率、电压容量、电压负荷等多项指标，之后在此基础上确定电容器容量。无功补偿期间，若出现谐波的话，那么就要根据规定标准，使用串联定量电阻器设备去消除谐波产生的不良影响。还有就是在无功电流和功率参数分析时对参数物理量加以确定，如此便可防止投切震荡状况出现[1]。

（三）科学使用滤波器

因为电器工程的复杂程度很高，所涉工序繁多，因此电器设备运行过程中极易出现谐波电流。消除谐波电流属于减少系统失误率的有效手段，所以务必要科学使用滤波器。滤波器品种繁多，较为常用的为有源滤波器和带阻滤波器，在实际操作中应仔细分析电力运行状况，而后去进行针对性选择。有源滤波器的动态性能效果极佳，并且其反应速度很快，在运行状态中能够快速消除谐波。电气自动化控制阶段，并联应用有源滤波器可相应的拓宽电力应用范围。对谐波予以过滤，便可全面加强有源滤波器的谐波消除水平，防止人为操作出现偏差。归结来讲，科学使用滤波器便可提升电能运行效率和电气设备的无功补偿能力，会大大提升电气设备的节能性[2]。

（四）变压器的选择和使用

在变压器的选择上，主要应做到如下几点：

变压器材料的选择，务必要遵循绿色节约的理念，其制作材料应将钢片、铜片和绝缘材料相结合，在保障不改变变压器设备性能的基础上达到节能目标。

铜材料的应用至关重要，它是一种十分优秀的材料，在变压器节能设计中会发挥出重大作用，所以无论是电线还是电柜，尽可能的要用铜质材料，用它代替硅材料，由此去减少变压器空载时的能源消耗，继而达到节能目标[3]。

科技在发展，时代在进步，市面上出现了很多种类的节能变压器，在电气自动化工程设计时，需要优先选用节能效果佳的变压器设备。譬如，市面上流行的S10 变压器和S11 变压器，这些变压器不但具有普通变压器的功能，还有着绝佳的节能效果。我们在使用节能变压器时，务必要保障合理接线，如此才能达到节能效果，期间也要防止变压器长期运行超载，对其进行及时检查，防止变压器损坏以及造成不必要的电能浪费。

配置变压器时，需要按照实际电力运行情况去确定变压器容量，若此时变压器容量超标，那么极有可能出现轻载运行的现象，致使电能白白浪费，而如果变压器容量过小，长期运行必然过载，就此极易产生各种故障和问题。一般来说，我们在确定变压器容量时，务必要基于扩容、过度损耗这两个层面去考虑，应预留出电力冗余运行空间，变压器数量设置一定要科学合理，不宜过多，也不宜过少[4]。

三、电气自动化技能技术的完善措施分析

第一，电气自动化工程项目中涉及的电气设备总是要反复的启动和关闭，设备故障出现问题在所难免，对此务必要选择合理且使用的软启动器，从而达到节省电能的目标。软启动器设备选择阶段，需要和电气设备启动时间额度相结合，对可控硅导通角进行适当调节，之后在此基础上科学控制电压范围。软启动器应用时务必要保障使用的科学性和有效性，进而才能让转速和负载之间相匹配，并使之发挥出预期效果[5]。

第二，电气自动化设备运行中的常见问题便是三相电不平衡，长期下去便会引发变压器损坏。针对此种情况，电气施工中务必要维持三相电负荷的平衡，使电流数值保持正常，防止滋生不必要电能损耗，切实加强供电质量，进而达到节能目标。

第三，要从强化电动机运行效率和节能效果的角度出发，科学使用变频调速装置，和负载情况相结合，自动调节转速，由此去有力的适应负载变化需求。交流变频调速装置使用阶段，要合理有效的使用交流电机调速变电技术去进行电动机调节，如此才能达到节能目标[6]。

结束语

总的来说，当前时期的电气工程技能设计工作，已然成为我们国家电力发展的重点内容之一，有关单位和部门务必要为电气工程节能设计提供强力支持，通过降低线路传输损耗、完善无功补偿、科学使用滤波器、高效应用变压器等方式方法，全方位、多角度的进行电气节能设计，如此才能不断提升电气工程的整体质量，推动电气工程的自动化、绿色化发展。