电气自动化中节能设计技术的应用

陶凤德

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司上海市200092）

摘要：随着节能设计技术在电气自动化中的应用领域越来越广泛，电气自动化逐渐实现了能源消耗、减少环境污染的一个整体目标，因此对电气自动化的节能技术进行探究不仅能促进电气自动化的发展，同时也能提高人们的日常生活环境，为人们带来更舒服和更健康的生活、工作环境。因此，本文对电气自动化中节能设计技术的应用进行了分析。

关键词：节能设计；电气自动化；应用

一、电气自动化的节能设计技术

电气自动化的发展是随着经济发展和信息技术的发展逐渐产生的，其使用的范围越来越广，并且在现代社会生产和生活中起着重要的作用，为提高生产效率、降低运行成本、降低劳动强度作出卓越的贡献。电气自动化的节能设计是为了保证电气自动化的长期稳定发展，将电气自动化技术与节能设计技术相结合形成新的技术也是促进行业节能减排的关键之处。在电气自动化的节能设计中主要使用到的技术有改变变压器和有源滤波器来进行无功功率补偿，达到降低电路传输损耗的目标，同时也可使用性能优良的变压器、补偿无功和选择源滤波器等方式促进电气系统的节能减排目标，进而实现电气自动化系统的节能使用。

二、节能设计技术在电气自动化中的应用

2.1降低电能的传输消耗

众所周知，电能在传输过程中之所以会产生有功率的电能消耗，是由于导线存在电阻。电能传输过程中是无法改变电流的通过量的，因此只能有降低导线电阻的方法降低电能传输中的消耗。导线的电阻与导线的截面积成反比例关系，与电导率、导线程度成正比关系，因此为了达到降低电阻的目的，可以选择电导率较小的材料当做导线，以控制电能在传输过程中的消耗，还可以通过缩短导线的长度这个方式来降低电能消耗，这就要求在布线的过程中，要选择直线线路，避免出现弯曲线路以保证使用的导线尽可能的短。除此以外还可以选用变压器来控制供电线路，达到缩短线路的目的。同时可以采用增加导线的横截面积的方式来降低导线的电阻值，以达到电能输送过程的节能目标。

2.2选取变压器

在技能设计过程中选择的变压器必须要达到一定的目标才能使用。首先变压器要选用节能型的，这样能有效的控制变压器的有功功率消耗，其次，在选用变压器的时候，应该选用具有一定措施的三相四线制的供电方式，单项自动补偿设备与三项电源连接等方式以保证通过三项电的电流处于平衡的水平，同时能保证变压器的自身消耗处于较低的水平，减少负荷不平衡现象发生。

2.3无功功率补偿

无功功率补偿作为电气自动化系统的重要组成部分，占据了供配电设备的一定的容量，因此也增加了相当一部分的线路消耗，造成电网的电压降低，造成电能质量的降低和电网经济运行水平的降低。因此在选择无功功率补偿设备的时候要选用合适的设备以达到平衡无功功率，较低电能消耗的目的，最终达到提升经济效益和社会效益的最终目的。在选用无功功率补偿设备的时候也要保证设备能达到以下要求。

首先，选择电容器补偿设备的时候要以实际的电压容量、目标功率因数、负荷数等参数作为电容器容量的选择标准，并且其容量的确定要以最终参数的计算值为最后依据。其次，选择的时候要选择调节平滑、适应面广的设备以达到更好的补偿效果。传统的无功功率补偿设备就是由于电容器的投切开关模式、分担模式、按编码配置模式、按照比例进行分配模式等都无法达到预期的补偿效果。最后要选择无功功率作为投切参数物理量，避免产生投切振荡和无功倒送。另外为降低线路上的无功传输，在安全无功功率补偿装置时可采用就地安装的方式，实施就地补偿，最终实现节能目标。

2.4选用有源滤波器

电网中产生的谐可能导致电放联结的电气设备出现误动作，因此必须要消除谐波。选用有源滤波器是消除谐波的最有效的办法。电网中产生的误动作实际上是由于谐波造成的，电气设备使用过多，则产生的谐波数量就会增大，由谐波产生的电流在电网阻抗上形成的电压和基波电压形成重叠，造成电压变形，最终引起电气设备出现误动作。使用有源滤波器可以有效的将其优异的动态性能、快速反应力等表现出来，使功率的范围增大，促进无功功率补偿效果达到理想状态。这样采用有源滤波器能有效的将谐波过滤，避免电气设备产生误动作，在一定程度上提高了电气设备的运行效率，最终实现节能减排的目标。

三、完善电气自动化节能技术的措施

3.1必须要科学、合理地使用软启动器，不仅能够保障其平稳启动，还能够有效地实现转速以及负载的拼配，推广使用软启动器节能软启动器主要就是指结合启动时间的长短来调解可控器件的硅原子器件的导通角，从而能够有效地控制电压变化。因此，在电气自动化工程中的电气设备，尤其是频繁启动的设备选择软启动器，能够有效地节省大部分的电能。

3.2三相电不平衡的现象十分普通，不平衡的现象不仅会直接影响到线路上变压器出现损耗，还会直接导致变压器上铁损损耗的进一步增加。所以，电气自动化工程在进行设计的时候，必须要平衡三相电负荷，保障三相电之间的电流值的平衡，从而才能够有效地降低铜损和铁损，从根本上保障供电质量，最终实现节能的目的。

3.3通过变频调速装置的使用，并且结合负载的大小自动调节转速，最终才能够实现自动与负载变化之间的适应，不仅能够提高电动机的效率，还能够起到节能的目的。合理使用交流变频调速装置必须要对交流电机调速变电技术进行积极地推广和应用，其主要功能就是对电动机起到节能的效果。

四、电气自动化节能设计技术未来应用趋势

电力工程系统将推动电力工程的发展最为其最大宗旨，因此，对电力系统工程给予相应动力支撑意义重大。在设计配电系统时，要将电力工程系统的有效性及合理性给予充分考虑。但在对电力系统合理性进行考量时，需对电力用电设备在负荷容量及可靠性方面作出更加严格的把控，对其设备操作流程给予规范。在配电时，腰围电力工程系统的易控性、安全性、高效及稳定给予保证，在选择导线时，需始终选择那些具有优质绝缘性的导线，而对导线进行布设时，要将导线间距离进行合理把控，促使导线间始终处于动态稳定状态，最后还要将防雷及接地线工作做好。

五、结语

综上所述，电气自动化节能设计技术在人们生活中发挥着重要作用。对人们的生活影响范围较广。在进行实际的电气自动化节能设计中，应该建立健全的节能管理机制。对供电配电系统正确设计，对电耗工艺要不断提高，多选用节能产品，对高能耗低效设备进行改造或者淘汰，从而实现供电设备经济运行。

参考文献：

[1]郭立君.电气自动化的概述与节能设计技术的探讨[J].农村实用科技信息，2014（5）：59.

[2]汤永昊.探讨电气自动化节能设计技术[J].电器工业，2014（6）：63-65.

[3]张进.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].河南科技，2014（7）：113.