电气自动化节能设计技术探讨

曹文汇

富锦象屿金谷生化科技有限公司黑龙江富锦市156100

摘要：在当前经济快速发展的背景下，各个行业在发展过程中都需要大量的资源来给予相应的支撑。但是有很多资源在开发和利用时非常有限，这就会导致很多资源日渐枯竭，严重影响现代社会的整个发展。现阶段，全球资源、能源的整体使用量已经达到了非常高的数值，同时导致资源、能源出现浪费的现象非常严重，这不仅会导致能源短缺问题越来越严重，而且还会影响到人们生活中对能源的个性化需求。在这种背景下，电力资源在实践中科学合理的利用，虽然能够给人们的日常生活带来非常多的便利，但是同时也会由于电力设计缺乏合理性，导致电气自动化技术的整体应用效果并不理想。在这种背景下，要积极响应我国节能环保的基本理念，将节能技术科学合理的应用到电气自动化中，这不仅有利于推动电气自动化的发展，而且还能提高节能技术的应用效率。

关键词：节能技术；电气自动化；

1电气自动化工程的特点及节能设计的重要性

1.1特点分析

1.1.1技术高度融合。科技的不断发展，使得电气自动化技术日趋完善，其应用领域也逐渐拓宽，特别是在高新技术领域中，电气自动化的技术融合程度越来越高。

1.1.2技术更加实用。近年来，国家加大了工业产业的发展力度，由此使得电气自动化在工业生产中的应用日益增多，由此不但大幅度降低了工业生产的人力成本，而且还使工业生产效率得到进一步提升。

1.1.3引入节能理念。一直以来，电气产业都被列为高能耗产业，而在电气自动化工程中引入节能理念，可使生产过程的能耗显著降低，这样不但能够节约成本，而且还能使能源紧缺的现状得到有效缓解。

1.2节能设计的重要性

电气自动化以其自身所具备的诸多特点，在最近几年里得到快速发展，其在工业生产中的作用和地位随之提升。通过科学合理的设计，可使电气自动化运行能力得到显著改善，但由于对电能消耗的考虑不够充分，致使电气自动化在运行中常常会消耗大量的能源，这与节能降耗的理念相违背。在电气自动化工程中，通过对各种节能设计方法的运用，除了能够降低电能的消耗减少不必要的损失之外，还能使电网电力供应的紧张状况得到有效缓解，在提高电气设备运行效率的基础上，可以实现节约成本的目标，对于经济效益的提升具有积极的促进作用。由此可见，在电气自动化工程中进行节能设计具有重要的现实意义。

2节能设计方法在电气自动化工程中的具体运用

2.1明确节能设计原则

在电气自动化工程建设过程中，节能降耗是最终目标，为确保该目标的顺利实现，应当对节能设计的基本原则加以明确。

2.1.1安全至上。节约能源的总体消耗量是节能设计的主要目的，而在具体实现的过程中，必须保证电气自动化系统中的所有电气设备始终处于安全的运行状态，若是以牺牲安全性为代价进行节能降耗，那么将会导致电气自动化系统的故障率增大，不利于系统运行稳定性的提升。鉴于此，在电气自动化工程中进行节能设计时，必须充分考虑到系统及相关设备的运行安全。

2.1.2技术先进。电气自动化出现的时间相对较短，但在科技快速发展的推动下，大量新技术、新材料、新能源在电气自动化工程的建设过程中得到广泛应用。不仅如此，越来越多的节能设备也在电气自动化工程中得到使用，从而进一步提高了电气自动化的整体水平。因此，在电气自动化工程节能设计中，应当遵循技术先进的原则，对节能设备进行合理选择，并对各种新能源进行有效利用，最大限度地降低能耗，实现节能的目标。

2.1.3持续发展。科学发展观提出可持续发展的基本要求，基于这一前提，在电气自动化工程中进行节能设计时，应当对各种资源进行高效、重复利用，为可持续发展目标的实现提供保障。鉴于此，可在节能设计中，对高能耗的环节进行优化，通过长远规划，控制能源消耗，实现可持续发展的目标。

2.2节能设计方法的具体应用

在电气自动化工程中，节能设计方法的应用主要体现如下几个方面：优选节能型设备、降低线损、无功补偿等等。

2.2.1优选节能型设备。①节能型变压器。对于电气自动化工程而言，变压器是能耗较高的设备之一。铁芯和线圈是变压器的主要组成部分，前者能够增强后者的磁耦合，换言之，变压器是一种利用电磁感应的原理制作而成的静止型用电器。S系列是比较常用的变压器，其能耗相对较低，而SH15非晶合金变压器要比S系列的变压器更加节能环保。这种类型的变压器以非晶合金带材作为铁芯，与S系列中的S11变压器相比，可以降低60%左右的空载能耗。鉴于此，在电气自动化工程中，可将SH15非晶合金变压器作为首选，以此来实现节能降耗的目标。②优选电缆。电力电缆是电气自动化工程中不可或缺的重要组成部分之一，为实现节能的目标，应当对电力电缆的选择予以重视，可将导线的稳定运行作为考虑因素，并遵循科学合理的原则，选取能耗较低的电力电缆。目前，市场中较为常见的电力电缆有两种材质，分别为铜材和铝材，从价格上看，铜材的电力电缆要比铝材的电力电缆高很多，而从节能效果上，铜材的电力电缆更加节能。从长远来看，电气自动化工程需要长时间的投入使用，虽然选用铜材的电力电缆会使前期投资有所增大，而在持续使用中节约的能源是非常可观的，因此，建议在电气自动化工程节能设计中，以铜材的电力电缆为主。③电动机选型。在电气自动化工程中电动机是比较常用的一种设备，其能耗高低直接关系到工程的节能效果。为此，在选择电动机时，可在满足生产需要的基础上，选用微型电机，这样既能提升用电效率，还能降低电机的总体能耗。此外，还可以通过变频控制的方式，来降低电动机的运行能耗，达到节能的目的。

2.2.2降低线损。电能在线路中传输时，受到各种因素的影响，如电阻、传输距离等，会产生一定的损耗，由此会造成电能浪费。因此，降低线损是电气自动化工程建设中较为有效的一种节能设计方法。通常情况下，电阻与线路的长度和导线的截面积有关，即线路越长，电阻越大，导线截面积越大，电阻越小。基于这一前提，可在电气自动化工程节能设计中，通过对传输线路的长度进行合理设计来减小电阻，从而达到降低电能损耗的目的。同时，可以适当增大导线的截面积，这样也能使电阻变小，电能损耗将会随之降低。

2.2.3设置无功补偿。在电气自动化系统中，部分电气设备在运行过程中会产生无功功率，由此会消耗较多的电能，不但导致电压不平衡，而且还会影响电能的有效利用。对于电气设备的无功功率，可以通过相关的装置进行补偿，这样便可使功率平衡，降低能耗。节能设计中，可使用电容器对电气设备的无功功率进行补偿，并按照以下情况对电容器的容量进行确定：电气设备的自然功率、电压负荷等。同时，在对无功补偿方案进行设计时，应当对补偿容量进行科学配置，防止无功倒送的情况发生。此外，在进行无功补偿时，可对有源滤波器进行应用，这种补偿方法具有调节迅速、布置灵活等特点，并且不会产生谐振，能够达到有效补偿无功的效果。

3结论

综上所述，电气自动化工程的运行能耗相对较高，这在一定程度上影响了经济效益。为此，节能降耗已经势在必行。在电气自动化工程节能设计中，应当对相关原则加以明确，以此为基础，优选节能型设备，并采取有效的措施降低线路损耗，设置无功补偿，平衡无功功率，从而最大限度地降低电气自动化工程的总体能耗，实现节能的目标。

参考文献

[1]毛伟.针对电气自动化节能设计技术的实际应用对策[J].山东工业技术,2019(6):76-79.

[2]冯二鹏.试论电气自动化设备中PLC变频节能技术的应用[J].南方农机,2018(12):156-158.

[3]李莉.PLC变频节能技术在电气自动化设备中的应用研究[J].山东工业技术,2018(9):102-105.