电气自动化节能设计技术综述

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当前我国能源仍处在相对紧张条件下，其中电气自动化属于相对重要的电气工程，所以，应该对节能技术进行发展，做好节能设计技术有关工作，这样既能提升节能效果，还能改进电气自动化总体水平。电气自动化主要是以信息技术为重要基础，并由电力技术进行辅助，其中与传统电气工程进行比较，其拥有较高效率，还能对人力予以节省，从而提升效益。现阶段国内仍经历着能源短缺问题，因此，电气自动化是否能实现节能减排尤为重要，在此背景下，必须对节能设计技术予以改进，这样既能减少整体能源消耗，还能让电气自动化达到良性发展。

1电气自动化节能设计技术的重要性

电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求。与此同时，应该借助节能技术让整个能源消耗慢慢减少，这样既能降低当前污染物排放量，还能强化对环境的保护，借此缓解环境污染等相关危机，从而提升生活质量，让电气自动化得到进一步发展。当前正处在低碳经济这一背景下，所以电气自动化更应该着力发展节能技术，对其有效设计，这样在减少污染物整体排放量的同时，能够让新能源实现有效开发，从而顺应时代总体发展潮流。

2电气自动化节能设计应遵循的原则

首先，安全性原则。在对节能技术进行设计时，需要考虑电气安全性，尽管节能属于技术设计的主要焦点，但更离不开安全性，只有保障电气自动化安全的前提下，才能让电气各设备予以稳定运行，进而让企业有关目标顺利实现。需要注意的是，电气自动化更是为用户服务，所以在设计时，必须确保居民能够正常用电，或者工业可以正常生产，这样在展现节能效用的同时，避免影响工业生产或者人们生活。有的技术人员过于关注节能作用，忽视了基本使用性，如果节能技术有着较强的节能效果，但不能满足用电需求，也无法让设备或者电器稳定运行，也将失去节能技术作用。也就是说，节能是要有前提的。因此设计时，应该做好安全性以及实用性等相关工作，提升技术水平。其次，先进性原则。在新时期，节能技术也得到很大提升，因此在开展节能设计工作时，必须对新技术予以关注，时刻把握最新技术动态，这样既能对新技术的先进性进行借鉴，还能改善节能效果。另外，由于电气节能设计主要是对能源使用率进行改善，让企业综合效益日益提升的同时，应该增强节能设计技术总体水平，电气自动化节能设计能否真正达到最佳效果，还需要在企业的管理上形成有效的节能体质，提高企业用电的节能意识。基于此，在节能设计时，可以选择经济性较高并且相对安全的材料，这样既能避免电气产品出现老化，还能让能源达到循环使用效果。再则，经济性原则。对于企业来讲，节能是一方面，经济和效益是一方面。故在电气自动化节能设计时，要综合考虑前面两个原则和经济性原则，节能设计在现状基础上的经济投入能够在短期内回收，为节能而花费发投资可以在2～5年内收回。节能设计需要考虑影响设备使用寿命所产生的费用。同时电气自动化节能设不应引起其他费用提高和增加额外工作。最理想的节能设计是既节能又不增加其他工作量。

3电气自动化节能设计技术的应用策略

3.1合理选择变压器。变压器属于电气工程较为重要成分，其不仅负责电压以及电流的转换，还关系到电气自动化系统能否实现正常运行。其中在对变压器进行使用时，会让电气系统消耗一定能源，尽管变压器没有工作，处在空载状态下，也会使能源发生一定消耗，因此做好变压器选择工作尤为重要，只有确保变压器得到科学选择，才能对变压器质量予以保障，从而达到节能目的。选择变压器及配套设施时，在计算节能效果时应考虑铜损和配套设备的电气操作寿命，及维护费用等。在这个过程中，需要对变压器材料予以改进，使其得到创新，这样既能减少材料成本，还能让变压器保持运行状态下进行稳定工作，以此实现节能效果。另外，科学技术日益开始进步，使得节能变压器也开始受到关注，因此，对电气自动化来说，应该对这些节能变压器进行开发利用，从而投入到电气工程中，实现节能目的。3.2降低电能传输损耗。电能传输过程往往会发生一定损耗，其中如果线路设计出现不合理，或者输电线质量较差，也会让电能出现严重损耗。基于此，降低电能传输期间损耗非常重要，首先，应该结合电气工程具体建设情况，做好输电线路设计以及规划任务，并对输电线予以科学选择，确保输电线质量达标，然后对其定期维护，这样既能延长输电线使用寿命，还能减少线路建设总体成本。其次，在对线缆进行选择时，应该选择那些传输能力相对较强的线缆，一方面能避免电能传输时出现较大损耗，另一方面能改进节能质量。需要注意的是，在对缆线铺设时，需要其尽量保持直线，同时选择横截面积相对较大的缆线，这样既能减少缆线电阻，还能对缆线损耗予以控制，以此达到节约能源目的。再则，应将变压器设置在负荷中心，减少线路的供电半径，以减少缆线电阻。减少电压降损失，既达到了提供供电质量的目的又实现了自动化节能的要求。3.3采用无功补偿技术。电气自动化设备中往往有诸多无功功率，使得配网线路出现较大线损率，进而造成电能质量逐渐下降。所以，电力企业常常为了达到正常供电电压，会增加电能供应，使其满足设备运行有关需求，需要注意的是，该种方式会让资源发生浪费，影响电力企业发展。在此背景下，必须对无功补偿设备进行使用，把其应用在配网线路中，这样既能让无功功率实现平衡，还能让电网线路损耗逐渐降低，进而实现节能目标。无功补偿技术主要目的是提高功率因素来减少电能损耗。优点如下：（1）提高功率因数可以减少线路损耗。在设备功率一定的情况下，功率因数越高，线缆功率损耗越低。（2）提高功率因数减少变压器的铜损。变压器的功率损耗主要包含铁损和铜损。提供变压器二次侧的功率因数，可使总的负荷电流减少，从而减少铜损。（3）提高功率因数可以减少线路及变压器的电压损失。由于提高了功率因数，减少了无功电流，因而减少了线路及变压器的电流，从而减少了电压降。（4）提高功率因数可以增加发配单设备的供电能力。由于提高了功率因素，供给同一负载功率多需要的视在功率及负荷电流均减少，所以，对现有设备而言，变压器容量和电缆截面就有了富裕。另外，在使用该技术时，应该注意几个问题，首先，电容器补偿时，必须让技术人员了解电容器有关参数信息，比如电压容量以及负荷值等。其次，在无功补偿时，需要对电网线路具体运行情况予以分析，这样既能对补偿需求进行有效明确，还能选择恰当设备，提升节能效果。其中如果配网线路负荷出现较低时，通常会选择静态无功补偿这一设备，从而增强补偿效果。如果配网负荷相对较大时，一般会选用动态补偿设备，不但能对线路或者设备予以实时监测，还能对补偿值进行及时调整，以此确保补偿效果。3.4科学使用有源滤波器。为了避免电气设备出现失误，应该对谐波予以关注，其中使用有源滤波器属于较为有效方法。失误动作通常是由于电气设备数量持续增加，从而出现很多谐波，并且受电网阻抗影响，使得这些谐波产生电压重复这一情况，进而造成电压出现畸变。但对有源滤波器进行使用，能够避免失误动作出现，具体来说，有源滤波器拥有很强的动态性能，同时反应速度也较快，可以让功率范围得到开拓，进而达到无功补偿效果。另外，如果能对有源滤波器予以科学使用，一方面能对一连串谐波进行有效过滤，另一方面能减少设备失误几率，从而让电气设备拥有良好运行效率，借此实现节能目标。3.5使用光伏技术。在新时期，国内光伏技术也得到一定提升，同时光伏设备以及光伏电池开始向自动化等有关方向发展，如果把该技术用在电气系统中，不仅能让光能有效转化为电能，还能为电气设备做出相应准备，提供能源方面支撑。并且应用光伏技术能够让传统电能使用率逐渐降低，避免出现大量污染物排放，从而达到节能环保等有关发展目标。近几年，国内出台了诸多政策以及法规，一方面要求各领域必须增强节能意识，同时优化产业结构，另一方面要降低能源使用，从而减少环境污染。光伏技术分为太阳热发电技术和太阳光发电技术。太阳热发电技术由光热转换和热力循环两部分过程。主要是采取提高热能量转换出电能的效率达到节能的目的。自动化节能主要从材料及控制方式上考虑。太阳光发电系统包含太阳能电池板、蓄电池、充放电控制单元等组成。节能设计应充分考虑经济性与节能效率等因素。在节能设计时，既要做好节能技术创新工作，还要改善人们节能意识，这样在对行为习惯进行规范的同时，可以提升节能效果，进而改进电气系统总体运行效率。

在新形势下，促使电气节能设计变得愈加重要，所以，在开展电气自动化各项工作时，必须落实好节能设计，一方面能减少电力消耗，另一方面能提升电力运输以及配电能力，实现节能目的。

作者:秦红红 单位:昌吉职业技术学院