节能技术在电气自动化中的应用

冯孝帅

1 电气工程自动化的节能设计原则分析

1.1 安全性原则

安全性原则是节能设计首先应当遵循的原则。所谓安全性指的是设计方案要能保障电气工程自动化设备运行稳定，进而保障使用人员安全。对于设计人员来说，在设计过程中要认识到安全设计的重要性，在保障设备安全性能的前提下进行节能设计。

1.2 先进性原则

所谓先进性原则是指保障电气工程自动化技术走在时代前沿，提升其功能性。随着工业技术的不断发展，各种新材料、新技术和新能源不断出现，这不仅给电气工程先进性提出了助力，也给设计人员带来了挑战。设计人员在设计过程中，应当大胆采用新兴材料和新兴技术，凸显其先进性。另外，为了保证电气工程自动化设备的先进性，设计人员在工作时还要及时更新电气工程自动化设备设计理念。

1.3 环保性原则

在经济发展速度逐渐加快的背景下，环保工作逐渐成为当下我国人民最为重视的社会工作。因此，电气工程自动化节能设计过程中，设计人员应当重视环保性原则，在具体设计中，技术人员要尽量使用节能性材料，在保障电气设备功能性完好的基础上，提升其环保性，减少电气工程自动化设备对环境的破坏，提升电气工程经济效益和环境效益。

2 电气工程节能的现状

2.1 电气工程自动化程度较低

电气工程自动化技术在我国工业生产中起着很重要的作用，提高了工业生产的效率。但从目前发展来看，在工业生产中，自动化的程度仍然落后于发达国家。我国现有的自动化技术往往只能完成自己独立的几项工作，而且这几项技术还需要通过多个设备共同协作才能完成。在整个电气自动化的过程中，不同环节之间的“交流”很少，这样就不能形成一个完整的自动化链，影响了整个大系统自动化的进程。

2.2 电气工程自动化耗能大

目前，我国对于电气自动化尚没有统一的标准，相关企业主要针对自身情况及利益考量进行设计开发，系统节能的考虑相对较少。这就导致了虽然我国现在发展十分迅速，但是面临的能源问题也十分严峻。相对于发达国家，我国的能源缺口仍很严重。如果国家对于各种自动化设备有严格的节能标准和要求，各企业大大增加节能投入，能源消耗的问题便会得到改善。

3 电气自动化工程中的节能设计应用

3.1 降低电能传输损耗

由于输电电线存在一定电阻，因此在电能传输过程中会出现一定的能量损耗，也就是线损，因此针对线损进行节能改进，可以有效减少电能在输送过程中的损耗，进而达到电气自动化工程的节能目的。在节能设计过程中，应该安排合理电线排列，尽量保证直线排列，从而缩短输电线缆，并且采取截面面积较大的线缆，从而降低输电线路内部的电阻，减少能源消耗，最终实现节能设计的目的。

3.2 选取无功补偿设施

从当前的输电线路设计情况来看，采取无功补偿设备的线路一般具有较小的输电损耗，并且具有较高的输电效率，因此无功补偿设施才是电气自动化工程节能设计中的核心部分。在节能设计中，应该针对输电线路的实际设计情况选取无功补偿设施，一旦选取出现错误，将会严重影响供电体系的供电效率。选取无功补偿设施应该遵循以下原则：集中补偿与分散补偿相结合，但是以分散补偿为主；补偿与低压补偿结合，以低压补偿为主；补偿与降损相结合，以降损为主。

3.3 选取合理的变压装置

变压器作为节能设计中的核心元部件，其主要作用是进行电流、电压与功率的转换，因此在转换过程中往往导致较大的能源损耗。在变压器的选择环节，应该选取合理变压设备，尽量在坚持节约能源的基础上协调运用铜导片以及相关的绝缘材料，从而减少变压环节中的电能损耗，提高电能转换效率。

3.4 供应系统和分配系统的具体设计

在电气工程的节能设计过程中，只有采取以下节能措施时，供电系统和配电系统才能同时实现节能效果：电源设计过程和配电系统要求尽可能简单和可靠，在设计阶段避免出现过多的配电级数。原则上，同一电压系统的配电原则不应超过两个等级。在低压时原则上不应超过三级，同时三级电力负荷不允许超过四级。在节能设计过程中，电网系统的变压器必须通过相应的技术手段深入电力负荷中心，通过缩短电源线的半径以有效地减少传输损耗。

3.5 改善自然功率因数

自然功率因数是供配电系统未输入无功补偿装置时的有效功率与无功补偿装置输入配电系统后的功率之比。自然功率因数的选择可以有效改善整个动力系统。为了实现这一目标，可以减少线路损耗并减少无功功率和恒定有功功率下的负载电流负载，可以使用改进的自然功率因数无功功率补偿器实现就地补偿。该补偿器可以减少无功功率传输线损耗并实现电气工程中的节能目标，达到电气工程节能的目的。

4 结语

随着经济的进一步发展，我国在发展过程中面临的能源短缺问题也越来越严峻，有效降低能源浪费，提高能源利用效率成了当前国内普遍关注的特点，因此在当前形势下，电气自动化工程中引入节能设计可以有效降低能源损耗，从而降低电能使用，提高电能利用效率，最终提高企业的经济效益。