电气自动化系统的节能研究

[摘 要]近年来，国家大力推行“绿色工业”模式，如何运用新技术与新的设计来减少电气自动化系统中的损耗，做到在电气自动化系统中的节能成为了一个新的研究方向。本文以此为出发点，详细介绍了电气自动化节能设计的原则以及现在社会所普遍认可与接受的自动化节能设计方法。

[关键词]电气自动化；节能 ；原则；技术

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0254-01

1 电气自动化节能设计原则

1.1 节能设计的前提条件

节能设计的目的是为了更好的服务于人们的劳动生产与日产生活，是为了在经济环保的前提条件下充分保证企业的生产效率，满足人们对于良好生活品质的要求，万万不可以牺牲社会的正常运转为代价进行所谓的“节能”

1.2 电气节能要确保经济性

针对不同的设备状况，一定要具体问题，具体分析，切不可满目的进行一致性的电气节能设计。要确保电气节能设计的经济性要求，要符合实际情况的要求，在进行节能设计时，合理的投入设计资金与相关资源，切不可本末倒置。

1.3 电气节能一定要确定“环境友好”的优先性

电气节能的目标之一便是减少人类发展对于环境造成的不良影响。所以，在节能设计之初便要原材料的环保性与安全性，技术的先进性与实用性并做好设备投产运行后的环境影响评价，争取最大限度的减少对于环境的影响。

2 电气自动化技能设计方法

2.1 变压器的选择

作为电气自动化设备中的重要组成部分，变压器的选择对于电气自动化节能设计有着举足轻重的作用。在设计过程中，相关工程师无疑会选择电气能源消耗较小的变压器，同时，为了保持电流符合的平衡性，三相四线制的变压器往往更受青睐。

据相关研究表明，电容式电压互感器（ CVT ） 或者耦合电容器一般通过直接连接与线路相连，同时要其顶端接地，以充分保证工作人员在进行线路检修时的操作安全并减少损耗。由公式tgβ=Ωcr（其中tgβ为电容器介质损耗，R为串联电阻，c为电容量）可知。在电容器串联电阻阻值保持恒定不变的时候，损耗量会随着电容器电容量的增加而逐渐变大。多次试验也证明，在接地不良的情况下，多数试验品介质损耗超过国家相关规定与标准。

2.2 有源滤波器的应用

在电气设备的使用过程中，谐波的出现无疑会对电气设备的正常使用造成极其不利的影响，导致严重的电气资源的损耗，甚至会危害到电气设备本身的质量与运行安全。不仅如此，他的出现还会引起电网电压不稳，并且由于产生的谐波会随着运行电气设备的增加而变多，

同时一些谐波电流会在电网上形成电压，一旦这个电压与基波电压出现重叠，那么就会使得电压发生畸变，容易使电气设备出现误操作。然而，由于谐波的不可规避性，最为快捷高效的方法就是使用有源滤波器来消除谐波。尽管它的价格较无缘滤波器要高一些，但是其具备极快的反应速度和较好的动态性能，可以更加理想的达到无功率补偿的目的与效果，同时在最大限度上减少谐波的贡献，有助于电气资源的高效利用和电气设备的健康正常使用。

2.3 无功率补偿

在电气自动化系统中，由于大量的无功功率存在于供电设备之中，极大的影响的电网的运行工作效率，并增加了电气资源的损耗。在这种情况下，设计人员可以运用无功功率补偿设备来对对其进行补偿，并保证在选择设备时候使其满足以下的相关要求。首先，为了防止减少类似于无功倒送等情况的发生，选择投切参数物理量时尽量选用无功功率。其次，在设备安装时，最好选用就地补偿的补偿方式。在进行投切方式选择的时候，由于模糊投切方式具有广泛适应性并且能做到准确跟踪等诸多优势而作为推荐的选择方式，至于其余像按编码分配方式等方法都都能难以达到良好的补偿目的。最后，在实际的补偿进行过程中，需要对配电电压容量值，负荷等因素进行详细精准的计算后在进行电容器容量的确定，切不可凭借经验与习惯，要根据不同的参数与计算结果，针对不同的情况进行不同的设计，以满足节能需求。

2.4 有效利用高效光源

作为与人类的息息相关的设备。照明设备的设计在电气自动化设计中占有及其重要的地位。由于其使用的广泛性与必需性，解决好照明设备的节能设计问题相较于其他显得更为关键。与此同时，也由于它与每个人的生活都具有密切的联系，照明设备的节能性能在一定程度上激发人们的节能环保意识，从而产生积极影响。作为一种电气自动化节能设计的创新产物，高效光源的量度与使用寿命比前几代产品有显著的提高，不仅如此，其所造成的电气资源消耗更是减少许多。

2.5 减少运输途中的电能损耗

在电力传输过程中，由于运输线上的电阻作用加之传输距离较远，出现电气资源损耗是及其常见也是难以绝对阻止或避免的。但是，设计人员在设计过程中可以通过一些手段与技巧，最大程度的减少在电力运输过程中出现的电气资源的损耗，从而达到节能的的目的。

由电力于运输过程中，电流是不变的，那么设计人员只有用过改变运输线路上的电阻来减少电气资源的损耗。研究表明，导线的电阻与导线长度，电导以及导线的截面积等都存在这一定的比例关系。设计人员可以在保证电力传输要求和传输安全的基础上，通过对这三种因素进行控制，从未改变电阻阻值。其中最为直接的方法就是在不影响其电气特性的前提下，增大导线的横截面积，从而减小电阻阻值。其次就是增加导线的总长度，当然这一方法要结合具体的经济要求，切不可为了减少电阻而盲目布线，增加工程成本，得不偿失。第三，注意控制供电距离，力求在最大的程度上减少变压器与负荷中心的距离

3 总结

总之，电气系统的节能设计对我国社会具有十分积极的影响与意义。因此，务必以节约能源为根本，最大程度上减少电气自动化设备的电气资源消耗，促进电气自动化系统向“环境友好型”发展。从未满足我国群众的生产生活需求。而节能技术也会在会来的社会中扮演更重要的角色，此项技术也会得到更为长足的发展。

参考文献

[1] 于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷，2011（15）：21-23.

[2] 邱慧萍，仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经营管理者，2011（02）：90-91.

作者简介

杨光（1987―），男，汉族，辽宁省沈阳市，设计员，助理工程师，本科，研究方向：电气自动化。