关于电气自动化的节能设计技术研究

摘要：伴随着电气工程技术以及工业技术的发展，电气自动化中的节能设计已经变得越来越重要，本文针对其配电设计优化、提升设备运行效率、调整负载、合理选择变压器、减少电能损耗、使用无功补偿设备等方面进行了分析，希望给我们的工作起到一定的指导效果。

关键词：电气自动化；节能设计；

中图分类号： TU855 文献标识码： A 文章编号：

1、引言

在工业生产过程中，电气自动化属于比较新兴的学科，它不仅关系着工业生产，和我们的生活也存在着紧密的关系。但是在其应用的过程中由于其设计存在一些非节能的问题。不仅导致了企业运营成本的加大，也给我们的环境造成了污染，不符合我国“节能减排”这一策略。基于此，做好电气自动化节能设计有利于降低能源的消耗，提升企业的竞争力，具有非常重要的现实意义。

2、电气自动化节能设计基本要求

（1）对配电设计进行优化，确保电能的利用效率。在各种工程的电气自动化设计过程中，我们首先要考虑的因素是适用性，这是指我们要保证设备运行过程中所需的动力。

此外，我们还有确保电气设备能够满足控制方面的需求，这是使电气设备能够发挥出其应有作用的重要前提，这里我们对于供电系统设计的要求是：易控、多样、灵活、稳定、便捷、高效、畅通。

第三，我们要对电气设备的安全性进行充分的考虑，这主要是只电气系统中电气线路之间的要具备足够的绝缘强度、绝缘距离、热稳定性、负荷能力以及稳定裕度，这是供电系统、配电系统以及用电设备可以稳定运行的前提。

最后，进行防火灾的设计也是必不可少的。总体来说，这些措施属于电气自动化设计中实用性及安全性方面的要求，只有确保了这一基础方面，才有可能利用先进的技术进行节能设计，进而做到电能的合理利用。

（2）提升设备运行过程中的效率，降低电能的直接损耗或者间接损耗。针对电气自动化中电力系统的设备，我们在保证其符合实用性和安全性的前提下，要尽最大的可能降低投资及运营成本，这就要求设计中我们要对电能以及各种资源的消耗尽量的降低。

（3）对负载采取科学的设计系数，进而提升设备利用率以及负荷率。在确保使用要求以及安全的基础上，我们要在设计的过程中尽量调整负荷、使用一些科学的设计技术、提升电能的质量，针对一些较为特殊的情况应采取相应的节能措施。

3、电气自动化节能设计技术

在电气自动化节能设计技术中，整体所涉及的技术比较多，其中最为有效、最为常用的技术主要有以下几种：

（1）降低电能的损耗，降低电能损耗属于电气自动化节能设计的最主要也是最直接目的，做好了这一点可以降低电网损害。在实际电能的传输中，要想降低电能损耗，最直接的方式是降低电阻，这会导致其功率损耗降低。

另外，如果电流保持不变，那么电能的损耗将随着导线长度的边长而增加，这主要是针对导线比较长或者布线过程中存在着错综复杂的情况。此外，使用截面积比较大的导线也能够降低电阻，进而降低电能的损耗

（2）我们可以通过选择合理的变压器起到节能的作用，这是一个节能设计的关键。具体的工作中所采取的促使有：减小功率损害，实现节能目的。通过使用三相四线制以及合单相自动补偿设备等来确保电流负荷平衡性，降低变压器能源损耗。

这里以平衡三相电负荷为例进行分析：在电力系统中，三相电不平衡属于一个比较常见的现象，它既将导致线路上一级变压器铜损加大，也会是变压器上的铁损变大，进而导致供电质量不符合要求以及电表失灵或者电气设备损坏的那个问题。因此我们在设计的过程中，要尽最大可能保证三相电负荷的平衡性，这有利于三相间电流值平衡，降低不必要的铜损及铁损，起到节约电能、保证供电质量的效果。

（3）使用一些效果比较明显的无功补偿设备，所谓无功补偿主要是指无功功率补偿，其主要的作用在于减小输电过程中变压器上的损耗，进而起到效率提升的作用。在电力系统中，无功补偿设备好比一个螺丝钉，不仅可以降低能源损耗，对于提升供电质量也有着很好的效果。所以我们在选择无功补偿设备的时候要保证选择的认真性和仔细性，避免对供电系统造成一些不必要的麻烦。具体的工作中，我们要按照以下几点进行无功补偿设备的选择：

首先，以参数作为我们选择的指导，这里的参数主要是只电压负荷以及容量等，做好这一工作是确保无功补偿设备正常运行的前提。

其次，结合电网运行的状况机械能无功补偿设备的选择，这就要求我们要对参考电网的运行有足够的了解。在这方面的工作中，根据线路的负荷进行无功补偿设备的选择是一项重要工作。

第三，确保投切方式的合理性，在这方面的工作中，我们要避免使用一些传统的模式，而是要选择准确系数比较高、应用比较广泛的投切方式，这样才能起到好的节能效果。

最后，对设备进行就地安装。这对于提升补偿效果非常有利，是一种较为简单但十分有效地设计方式。

（4）利用有源滤波器起到节能效果。在在进行分析之前，我们应认识到之所以使用有源滤波器，主要的意义在于将谐波过滤掉，这能够避免由于谐波所导致的误操作。谐波会给设备可用性造成很大的危害，影响其质量，加大电能损耗。如果电网过多的受到谐波影响，必然会使电网电压出现变化，这就会使电气设备处于非正常工作状态。当然谐波也会给电动机寿命造成影响。

针对谐波，我们通过有源滤波器的滤波功能可以比较彻底的起到滤波作用，为设备正常运行起到危害的效果。在具体的工作过程中，虽然无源滤波器对于谐波也有一定的过滤效果，而且其价格比较低，但是我们应注意如果使用这一装置会产生谐振等副作用。

（5）高效光源，照明设计属于电气自动化设计中的一个部分，在这方面做好节能工作是当前社会的必然要求。具体来说，我们要对经济性、节能性以及适应性进行统筹的考虑。当前高校光源已经获得了很大的发展和应用，它相对于普通照明来说更为耐用、适用、明亮以及节能。

（6）加快电气自动化技术和光伏设备的结合。我国的光伏产业规模以及发展前景都很巨大，其增长的速度已经处于了世界的前列。这一技术属于真正的节能技术，因此如果将电气自动化技术和光伏产业相结合，必然会在其节能设计方面起到突破性的进展。

上文中提到的技术有基本的也有前沿的，有简单的也有复杂的，而且还有一些没有涉及到的节能技术，比如软启动技术等。因此，在我们工作中，要结合具体的情况选择最为合适的技术，不能仅追求经济性，也不能仅追求节能性，而应该做到经济、节能以及适用性的紧密结合。

4、结束语

整体而言，电气自动化的发展一直没有停止，而当前其节能设计技术尚处于一个比较初级的阶段，很多地方节能技术并没有获取较好的运用。因此，我们要加强电气自动化技术和节能技术的学习，对其进行不断地探索，相信随着我们技术的不断提升，我国在这方面必然会上升到一个新的层次。

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