对电气自动化节能设计问题探讨

杨帆

【摘 要】随着社会经济的发展，人们对电气自动化工程的节能设计越来越重视，节能成了电气自动化未来发展的导向，本文作者介绍了电气自动化的节能设计，以供参考。

【关键词】电气自动化；节能设计

电气系统的自动化是电气领域里面新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有着密切的关系。电气系统的自动化能够改善劳动的环境，提高工作效率和生产率，降低运转的成本费用，它所起到的作用是不容忽视的。现在，国际上都在呼吁开展绿色革命，在我国目前的经济建设过程中，节约能源已经被列为了重点问题。其中，推动节能减排的关键就是自动化方面的技术。在未来经济的不断发展过程中，节约能源的新型技术将处于主要的位置，电气系统自动化节约能源的设计技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。

1.电气自动化节能技术的概念

由于电气自动化系统是一个十分复杂而又繁琐的整体，加上城市电网的不断增加，实际电力也不断的增加，这就会导致在实际工作中，要使用很多的整流器和变频器等其它器械，这样就会导致大量的谐波出现，而谐波的产生会影响到电网的实际运行。所以要想减除谐波的实际负面影响，就要在节能方面进行考虑，电气自动化要从变压器、有源滤波器以及无功补偿等技术上面下功夫，利用减少电路的实际传输损耗，以及使用有源滤波器和优选变压器等方法，来促使电气系统在实际运行过程中实现节能的目的。

2.电气系统自动化节能设计技术的应用

2.1电气工程方面的设计

如果要实现电气工程节能的目的，关于电气装置的设计与安装电气工程都是非常关键的部分。完成这一环节将给电气在工程方面的设计与应用，以及实现节能目标做好基础。

2.2优化配电的设计

给电力工程的设备供给其需要的动力，这是电力体系的根本性服务。因此，要考虑到电力工程的实用性一定要符合用电器械的可靠性和负荷容量的需求，这是在设计配电时的标准，同时还需要保证电气器械的控制标准。在进行配电的时候，除去要保证用电设施的标准外，还需要确保电力工程的可靠性、灵活性以及容易操控性和稳定性等。另外还需要保证电力工程的安全操作，为了达到这一要求，要保证导线良好的绝缘性，进行布线的时候，导线的绝缘距离要保持适中，并且还需要保证导线在动态方面的稳定性，在接地和防雷方面的设备也要保证其安全性。

2.3提高电气体系的运转效率

选择好节约能源的设备，是电力体系最先需要做好的工作，也是在节约能源方面做的良好铺垫。并且，为了让电力体系在运转工作时实现节能的效果，还可以采用减少电路中的消耗、无功的补偿和均衡负荷的方式来进行，比如：进行配电的设计过程，可以采用合理地设计参数，同时合理地调整负荷来实现节约能源的目标。

3.电气自动化的节能设计技术

3.1优选变压器

变压器的实际选择，对于电气自动化系统的节能方面有着重要影响。具体来讲，在实际选择变压器的时候，要注意以下几个问题：

（1）变压器要选择节能环保型的，以此来减少变压器的有功功率的损耗。

（2）为了使流过的三相电的实际电流保持稳定，在实际选择上要减少变压器整体损耗，有条件的话最好使用一些单向自动补偿设备。以及三相四线制供电等有效减少实际负荷不均匀的方法。

3.2减少电能的传输损耗

电能在传输的过程中，一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生有功功率损耗。然而， 线路上的电流是不能改变的，因此，为了有效减少电能在线路上的传输损耗，就只有减小导线的电阻。实际上，导线的电阻是与导线的截面积成反比，而与电导、导线长度成正比的。具体来说，要有效减少导线的电阻，就应该从以下几个方面人手：

（1）选用电导率较小的材质做导线，这样可以减少电能在来回的电路上的损失。

（2）减小导线的长度。这可以在进行布线时，让导线尽量走直路，避免过多的走弯路，从而减少导线的长度。

（3）变压器应该尽量接近负荷中心，从而减小供电距离。

（4）增大导线的横截面积。

在各方面条件允许的情况下，尽量选择横截面积较大的导线，从而通过减小电阻减少损耗， 达到节能的目的。

3.3合理选用无功补偿设备

无功补偿是无功功率补偿的简称，作用是降低变压器上的输电消耗，提高效率。无功补偿设备是电力系统中的一颗非常重要的“螺丝钉”，无论是从节能还是对提高供电质量都有着重要的影响。因此在选用无功补偿设备上一定要认真、仔细选择。否则会对供电系统造成不良的影响。在选择无功补偿设备上一定要遵循以下几点：

（1）根据参数进行选择。选择无功补偿设备时，要根据具体参数进行选择和使用，如电压的负荷和容量。

（2）根据电网运行情况。选择无功补偿设备时，主要要参考电网的运行情况。对补偿线路要了如指掌。

（3）要想达到良好的补偿效果，就必须要采用，调节平滑以及适应面广和跟踪定位准确的模糊投切方式，这主要是因为传统的补偿电容组中的电容器本身的投切开关方式、分担方式以及按比例分配的方式等，都不能达到我们实际需要的补偿效果。

（4）在条件允许的情况下，要采用无功功率作为投切参数物理量，以此来防止投切震荡， 以及无功倒送的情况出现。在此之外，无功补偿装置最好实行就地安装，因为实行就地补偿， 可以使线路上的无功传输有效减少，以此能够达到节能的目的。

3.4使用有源滤波器来进行节能

在电气自动化运行过程中，为了有效减少和电网连接电气设备的误动作，就一定要消除谐波。在电气系统实际运行中，会产生谐波，谐波的产生会降低设备的实际可用性，对于设备的质量产生很大的影响，造成电能损耗，而使用有源滤波器就可以很好的消除谐波。具体来说，误动作主要是由于电气设备的实际数量增加，而产生的谐波变得越来越多，因为这些谐波电流在实际电网阻抗上所产生的电压和基波电压彼此重叠，这就会导致电压严重畸变，从而造成电气设备产生误动作。一般来说，有源滤波器主要有以下两方面特点：

（1）反应速度快，同时具有良好的动态性能。

（2）可以使功率范围变得更宽大，可以很好的促进无功补偿达到更好的效果。

一般情况下，使用有源滤波器对实际运行中所产生的谐波进行过滤，在实际电气设备误操作之前就可以避免，这样可以使得电气设备更加有效率，以此更好地实现节能的目的。

3.5使用高效率的照明设施

照明行业必然朝着高效节能方向发展，因此在设计时一定要将节能的理念加入其中。照明设计一定要秉承节能和经济以及使用等原则。高效光源自从研发出来后变被大量的应用在公共场合中，人们也在不断对其进行技术完善，与一般光源对比，高效光源具有节能、经济、以及使用年限长等优点。

3.6光伏设备发展带动电气自动化节能技术发展

光伏技术近年来在我国取得了长久的发展，甚至已迈入世界前列位置，由于我国的光伏制造业秉承创新的原则，所以发展的前景非常美好，在无数次的制造与设计中我们有着各种各样的自我飞跃。节能环保是当前光伏技术的热点话题，我国技术人员创造性的将光伏制造的自动化技术与节能理念结合在一起更是取得了重大的的进步。目前，我国制造的光伏已经在品牌效应和技术研发以及生产规模上以及有了大的突破，国内生产设施在性能上也能比肩国际水平。

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