试析电气自动化的节能设计技术李功铭

试析电气自动化的节能设计技术李功铭

张中豪彭堃李功铭

（国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北省邯郸市056000)

摘要：随着人们节能环保意识的增强，在电气自动化领域越来越重视采用相应的节能设计技术，以节约能源，降低能耗，促进工业生产的顺利进行和效益的提高。在工业生产的节能工作中，电气节能是其中的重要组成部分。做好电气节能工作有利于保证电气设备的正常运行，提高工业的生产效益。文章分析了电气自动化节能的原则，并提出了相应的电气自动化的节能设计技术，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对电气自动化节能设计的实际工作提供借鉴和指导。

关键词：电气自动化；节能设计；原则

1电气自动化及节能设计概述

电气自动化近几年兴起的一门新学科，随着电气自动化的不断发展，它在我们的日常生活及工业生产中起着越来越重要的作用。电气自动化的实现有效提高了我们的工作效率、降低了企业的生产成本，同时在改善工作环境方面也起了非常积极的作用。随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们越来越重视对环境的保护意识，因此环保、低碳经济越来越得到推广，节能已经成为当代社会发展的重要目标。从电气自动化方面来说，随着城市电网的不断扩大和发展，大量的变频器和整流器出现，导致大量谐波的出现，给电网安全带来了很大的安全隐患。针对这一情况，相关的从业人员为了维护电力系统的安全运行，要采取有效的措施来消除谐波，另外将节能因素考虑进去，加大研究力度，不断改进技术，已实现电气系统的节能。

2电气自动化节能设计原则

2.1安全性

电气自动节能设计不能将全部精力集中在节能上，安全性是电力自动化设计的前提要求，电气自动化节能设计也要重视安全工作，确保电气设备能够长时间安全可靠的运行，保证设备的正常运转和工作人员的生命安全。

2.2兼容性

可拓展性是指电气自动化节能设计要能够对系统中的老化设备提供有效的更新，确保系统中原有的满足技能性能要求的老旧电气设备能够在维修之后正常运转，要节能，也要节约，充分利用原有的满足节能性能要求的设备，节省电自动化节能设计的投入，而一些高能耗的老旧设备则应该及时淘汰，保证电气自动化系统的整体节能性能。

2.3先进性

科学技术不断进步，工业控制和电气自动化技术也快速发展，智能技术、信息技术、网络技术以及现场总线技术等先进的电子自动化技术给工业控制带来了更多的可能，电气自动化节能设计也要充分利用各种先进的新技术，保证电气自动化系统和设备的先进性，提高电气自动化系统运行效率，控制运行维护成本。

2.4环保性能

电气自动化节能设计也要重视系统的环保性能，电气自动化节能设计工作实践中，要根据实际情况适当使用各种环保技术，对电气自动化节能技术对生态环境可能造成的影响及进行客观评估，节约资源，减少对周边自然生态环境的影响。

3电气自动化节能设计技术

3.1无功补偿设备的正确使用

在电力系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言，无功功率的直观表现为功率因数偏低，而当功率因数小于0.9时，用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款，因此用户用电的成本也增高，经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡，提高功率因数，从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的，而且能够提高经济效益和社会效益。比如，在受导电抗的作用下，电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零，因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收，不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功，因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消，即Q=QL-QC。在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时，对于无功补偿设备的要求有以下几点：

（1）在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器，滤除线路上的谐波。

（2）为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送，在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。

（3）在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切；后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。因此，现在所采用的是模糊投切，其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中，低压的时候投切开关则选择投切复合开关，而高压补偿柜中选真空接触器。

3.2电气自动化电气照明系统实现节能

在电能的损耗中，电气照明系统对电能的损耗占据了很大的比例，如果不重视丢电气照明系统的节能，就有可能会严重影响其他的电力设备的用电。所以，我们要充分重视对电气照明系统采取有效的节能措施。我们可以从以下两个方面入手：

（1）提高照明系统节能技术。相关从业人员要加大对照明系统的研究力度，大力推广节能灯、节能照明设备等节能设备。另外，我们还可以邀请科研院校的专业人士来针对实际的电能消耗情况来对照明系统进行合理的节能设计和规划，来降低照明消耗。

（2）利用自然光照明。利用自然观是有效降低照明系统耗能的最直接的方法。我们尽量多使用太阳光等自然光进行照明。实现太阳光等自然光照明，对于电气自动化节能来说意义重大。在白天我们尽可能不用照明系统，尽量使用自然光，这样能够有效减少对电能的应用。各个行业可以根据自己的实际情况，采取有效措施，来实现对自然光的有效利用。

3.3变压器节能选型

随着变电站建设的不断推广，越来越多的商业住宅小区采取了集中建设变电站的做法为区域用户提供电力能源。但在当下的电力施工相关要求中，变电站的尺寸、容积、面积、负荷等均有严格的要求。在这样的情况下，越来越多的开发商选址强行增大变电站的电气负荷，变相地让变压器设备处于一个高负荷状态的运行状态下，从变压器的保养措施来看，这样的行为无非是在缩短变压器的寿命。因此，在对变压器进行选型的过程中，需要校核变压器与实际用电负荷之间的关系，在这个基础上将负荷与变压器能力控制在0.8：1的关系上。延长变压器寿命的同事也优化了末端用电设备的用电情况。

3.4电力电缆的选择

在输配电系统中电力电缆是其不可或缺的一部分，电力线路用的时间越长，对其的维护量就越大，因此工作人员在选择电力电缆时需要引起足够的重视。很多工程会因为价格的原因而选择铝电缆，虽然铝电缆存在很多缺陷，无论是安全还是节能方面，铝电缆都还有很多需要改进的地方。显示相对与铜电缆，在截面相同的情况下，铜电缆越粗价格会越高。因此在保证传输安全的前提下，我们可以根据实际还合理的选择铜电缆还是铝电缆。

4结语

世界经济的不断发展和进步，对能源的需求量越来越大，但是在能源利用的过程中却也出现了大量的浪费，尤其是近几年，可利用的能源已经越来越少，因此能源问题已经越来越引起了世界上各个国家的重视。在这当中，人们也开始加大了对电子自动化节能设计的研究力度。人们在气自动化中节能设计技术方面开始了新的探索和研究，希望能够在未来的发展中电气自动化能够真正实现节能，从而更好的为广大人民群众服务。

参考文献：

[1]电气节能技术在工业设计中的应用探讨[J].闫莉.中国包装工业.2015（22)

[2]电气自动化中节能设计技术的应用[J].姚尧.好家长.2017（63)

[3]电气节能技术与电力新能源的发展应用[J].苏延雲，德勒尼玛.智能城市.2017（12)