试论电气自动化的节能设计技术

赵 旭

（江苏联宏智慧能源股份有限公司，江苏 南京210046）

能源问题一直是社会经济发展过程中人们需要着重关注的重要问题。近年来，社会各界对于能源节约、节能环保的重视程度逐年提升，在我国社会经济稳定发展的态势下，电气自动化工程节能设计并广泛运用节能设计技术是社会发展必然，更是电气自动化行业健康可持续发展的关键前提[1]。从另一角度上说，在将节能设计技术运用于电气自动化工程中不仅仅能够节约资源、降低能源浪费，更能够为人们的日常生活带来更舒适的体验，为生活水平的进一步改善提升奠定坚实的基础[2]。

1 节能设计原则

（1）环境保护。在电气自动化工程中运用节能设计其最终目的就是要降低电气自动化系统在实际运用中所消耗的能源。换言之，相关设计人员在进行电气自动化技术节能设计时应当充分地将环境保护意识与设计工作有机结合，通过合理选择材料、积极改进技术的方式在实现电气自动化实用性、经济性的同时达到相应的节能效果。

（2）安全应用。安全运用是节能设计技术运用的基本原则，只有在确保技术能够安全运用的前提下，电气自动化才具备投入实际运用的意义。这也在提醒设计人员，进行节能设计时，既要兼顾节能环保更需要注重考虑安全应用，切不可一味地为了降低能耗而过于忽视电气自动化系统中相关设备设施以及产品自身的质量问题。

（3）提升效益。在电气自动化工程中，运用节能设计技术也需要保障电气自动化工作的经济效益。部分设计人员在电气自动化节能设计中为了提升节能设计的效果而更换了相应的设计材料，尽管采用了节能材料能够在一定程度上起到节能作用，但是若因材料选择不合理而导致相应的电气自动化设备性能降低，那么电气自动化工程的整体效益就难以得到保障，甚至还有可能造成更多的人力、物力资源浪费。由此可见，确保电气自动化工程经济效益并适当地提升效益也是电气自动化节能设计的重要原则，设计人员应当基于工程实际与企事业单位自身的经济效益情况对节能设计及其设计技术进行充分考量。

2 电气自动化工程中的节能设计技术应用

（1）合理选择变压器。通过合理地选择电气自动化工程中所运用的变压器可以实现节能设计的节约资源、降低能耗作用。具体来说，在电气自动化技术中合理地使用变压器，一方面可以大程度降低变压器有功、无功状态下的实际损耗，另一方面还可以确保变压器的运行负荷率能够长时间地处于最佳经济运行范围内，对于提升整体工程效率与效益具有积极促进作用。

（2）减少传递过程电能损耗。电能损耗是电能传递过程中难以完全避免的能源消耗现象，无论是哪种类型的线缆，在使用过程中都会存在电阻，电阻的大小则直接决定了电能损耗的多少。在电气自动化工程节能设计中，设计人员则可以从降低线缆电阻的角度来减少电能在传递过程中所造成的损耗。结合线缆长度、线缆洁面大小参数考虑，节能设计人员可以从如下三个方面着手考虑：其一，按照电气自动化控制工程的实际要求，在条件允许的情况下尽可能地选择电阻相对较小的线缆材质，导体自身电阻值降低后，那么电力传输过程中的电能损耗就自然而然地相应降低；其二，适当增加线缆截面面积，从而减少线路电能损耗；其三，根据工程项目需求，接力地选择直埋、电缆沟、电缆托盘等不同的敷设方式，实现最优路径[3]。

（3）合理选择滤波器。在电气自动化工程中运用滤波器，其目的在于通过消除系统中出现的谐波来避免电力系统的正常、稳定运行受到相应的电气设备失误或操作失误影响，对于保障整体系统的安全性与稳定性都具有重要的价值。相关调查研究表明，电气自动化工程中产生谐波的主要原因就是由于所安装的非线性电气设备数量较多所导致，当电气设备同一时间段内容运行时，所产生的谐波就有可能在电气自动化系统中与电网电压相互重叠，进而导致电业畸变，使得电气自动化系统出现故障。但若在系统中合理地运用滤波器进行谐波过滤清除，则能够有效地避免上述情况出现，从而实现其系统稳定运行的保障作用。同样，当电气自动化工程系统运行得以充分保障后，其节能设计理念也将得以进一步凸显。因此，节能设计人员可以通过合理地选择滤波器来实现技能设计技能的应用。

（4）无功功率补偿。在电气自动化系统的实际运行工作过程中，通常都存在着无功功率占据系统容量的情况，而这种情况的存在则是导致电气自动化系统相关线路出现故障、损坏的原因之一。由此可见，无功功率或多或少会对电气自动化工程的运营成本以及经济效益提升造成一定的影响。为了解决这一问题，在电气自动化节能设计工作中，可以设置相应的无功功率不畅，通过运用相应的设备来为整体的电气自动化系统增加功率因素，从而确保在系统运行过程中，其电压状态能够一直保持正常，从而促进节能效果、经济效果的双重提升。在设置无功功率补偿设备时，节能设计人员首先要做的就是需要明确系统的实际容量，并且对系统中各类设备的自然功率、电压等参数严格核算，将无功功率补充过程中产生的谐波计算出来。其次，可以通过在无功功率补偿设备中串联电抗设备的方式来达到消除上述所计算出来的谐波的目的。此外，注重对投切振动及无功倒送等现象，只有这样才能够精确地选择、设置好无功功率补偿设备应当具备的物理量参数。

3 结语

综上所述，电气自动化节能设计对于促进电气自动化行业发展具有重要的作用。设计人员在进行节能设计时，务必要遵循环境保护、安全应用、提升效益等基本原则，并根据工程实际应用情况以及企事业单位的发展来切实制定可行的节能措施，包括合理选择变压器、减少传递过程电能损耗、合理选择滤波器、进行无功功率补偿等，真正落实节能设计减少资源损耗的初衷。