論電氣自動化中的節能技術應用

【摘要】現階段社會經濟不斷發展，城市化進程不斷加快，電力系統在城市的發展過程中越來越重要，能源的需求量也越來越大，相應的能源資源方面浪費問題也越來越嚴重。資源浪費問題已經成為世界關注主要問題，電氣自動化節能技術方面研究已經成為世界范圍內被普遍關注的話題。實現電氣自動化節能降低能耗，對緩解現階段嚴重的能源消耗問題有很大推動作用。

【關鍵詞】電氣自動化;節能;資源消耗嚴重;技術研究

現階段我國對電氣自動化節能技術研究還處于發展階段。想要在電氣自動化系統中達到節能的目的，就必須要做好一系列準備工作。比如，必須要解決系統供電設備的安全問題，安裝的可靠性等等。簡而言之，就是在整個設計過程中必須要不斷的優化相關配電、供電技術設計，合理的利用電能，優化電氣自動化系統運行效率，降低供電能耗與間接能耗。只有這樣，才能夠使整個系統在設計還有安裝運行方面達到節能的目的，從而使電氣自動化節能技術能夠帶來良好的經濟效益。

一、電氣自動化節能技術的設計

（一）供電系統與配電系統的設計

為了能夠使電力資源合理的分配使用，必須要對供電系統進行相關的優化設計。電力工程設計師在進行電力優化設計的時候，必須要把安全問題放在首要位置。各個電器線路之間絕緣距離與強度必須要有保證在一定范圍內，并且必須要設計足夠的負荷力，進而保證整個供配電系統安全運行。對供配電系統必須要安裝防雷裝置，并且防雷裝置必須要達到國家安全標準。電氣線路在一些特殊的環境下必須能夠有效地防止靜電產生。另一個方面，電力工程師在進行系統設計的時候，必須要考慮整個系統的實用性。確保系統的功能能夠得到充分的發揮，使供配電系統能夠安全、穩定、高效的運行。總而言之，供配電系統設計師在進行供配電設計的時候，要注重系統的安全性原則的同時，對系統的實用性也要進行考慮。

（二）提高電氣設備的工作效率

為了能夠提高電氣設備的運行效率，就必須要降低電力資源直接和間接的損耗。電氣設備在滿足人們生活生產的需要同時，應該要盡最大的努力降低設備的直接損耗和間接損耗。這就要求電氣設備必須選擇節能電氣方式降低電氣線路的損耗，節省相應的維護系統費用，還必須要達到均衡負荷，最終提高電氣設備運行效率，從而降低電力資源直接損耗與間接損耗的損失。

二、電氣自動化節能技術

（一）電氣自動化節能技術的概況

電氣自動化是最新產生的一門屬于電氣領域的學科，電氣自動化技術與人們的日常生產生活息息相關。電氣自動化在提高電氣設備的工作效率、運行成本上面都有著十分重要的作用。近幾年來，隨著環境污染加重，能源資源短缺，各個經濟大國都紛紛開始倡導節能環保減排的概念。“綠色工業革命”就這樣應運而生了。節能減排成為了當前經濟建設和的重要標準。也就是說。先進的電氣自動化技術是有效達到節能減排目標的秘密武器。未來很長一段時間內全球經濟的發展趨勢必須是綠色引導，可以說，誰擁有了高新的環保技術產業的主導權，就可以主導未來世界的經濟權。隨著全球經濟不斷發展，城市化進程加快，城市電網覆蓋范圍不斷擴大，電力系統不斷增加，對于整個電氣自動化系統來說，必須要增加很多的變頻設備、整流器等等。但是這樣會造成大量的諧波產生，從而危害到整個電網。所以，為了消除這種諧波所產生的影響，節能是一個很好的發展方向，從節能的角度來看，電氣自動化應該從變壓器和無功補償等等方面著手，可以利用減少電路設備的傳輸損耗、優選變壓器等方面進行，使用有源濾波器等一些方法是電氣系統在運行過程中達到節能的目的。也只有這個樣子，才能真正的使電氣自動化系統在使用的時候達到節能的目的。

（二）降低電能的傳輸消耗

電能在進行傳輸的過程中，因為電路都有電阻，這樣就會使有用功的功率降低。電能存在于電路上的電流是不變的，所以為了電能在傳輸的過程中能夠降低消耗，就必須要降低存在于導線上的電阻值。由物理常識可知，導線的電阻跟導線橫截面之間的關系式成反比，但是導線長度跟電導是成正比的關系。由此可知，想要降低導線中電阻的值，首先，必須要選擇電導率較低的材料用作導線，使其降低電能傳輸過程中的消耗。根據實踐可知，電能在進行傳輸的過程中之所以會消耗，是因為電路的線路太長，所以必須要縮短導線的長度。并且相關的施工人員在進行布線的過程中，必須盡量使線路走直線。另外，變壓器必須要靠近負荷中心的位置，這樣就能有效地縮短供電的距離。導線的橫截面積對電能的消耗也有一定的影響，必須要加大導線的橫截面積，降低電阻對電能的消耗，最終實現節能的環保的目標。

（三）變壓器節能技術

配電網絡中常見的電氣設備有變壓器，變壓器節能方向主要是降低變壓器的空載損耗與負載損耗，也可以使變壓器運行方式進行優化，降低變壓器中銅、鐵損耗還有負載損耗等等。變壓器上面的繞組電阻值與繞組電流值決定了負載損耗的大小，在變壓器的選擇上一般會選擇使用繞組電阻值損耗小的變壓器。變壓器上面的鐵損一般是由變壓器的鐵芯渦流拴好還有漏磁損耗共同組成，鐵損通常情況下被稱為空載損耗。空載損耗值的大小是由變壓器本身與漏磁損耗共同組成的。空載損耗的大小與變壓器所在的電力線路，負載值等等并沒有直接的關系，所以說，降低變壓器的空載損失最有效的措施就是選擇質量好、鐵損耗小的變壓器。

（四）無功補償

在電氣自動化系統當中，影響線路損耗的一個重要方面是供配電系統中無功功率所占的比重過大，因此增大了線路的損耗值。從而造成電網的電壓下降，影響到電網的運行效率跟電能質量值。所以，為了實現無功就地平衡，減少電能的損耗，必須要選擇恰當的無功補償設備，有效地提高電路運行的經濟效益。具體來說，就是要具備幾個要求。電容器的一些電容值的確定必須要根據一些具體的參數來確定，比如供配電電壓的具體值，負荷值還有目標功率等等，以這些具體的參數來進行確定。為了使無功補償的效率能夠提高，就必須要達到良好的補償效果，補償電容組的電容分擔、投切開關、按比例分配等等方式都不能達到限定的標準。這就必須使用一體模糊投切方式來進行，這種投切方式具有應用廣泛、節點平滑、跟蹤準確的特點。為了防止投切振蕩與無功補償的情況發生，最好使無功補償的裝置進行就地安裝，就地補償。這樣才能減少電路上的無功傳輸，減少電阻對其的消耗作用，最終達到節能環保的目的。

（五）實現電氣設備系統的節能

電動機是電氣設備系統中最常見的一種電力設備。依靠電動機可以帶動很多電力設備，使其為各行各業更好的服務。但是電動機又是最能夠消耗電能的一種電力設備。所以，為了能夠使電氣化節能技術工作效率能夠有效的提高，必須要降低電動機的耗能值。現階段變頻技術被廣泛運用于各種機械設備中，大大的降低了這些設備的耗能情況，電動機采用這種變頻技術就能有效地降低能源的消耗，電動機在工作的過程中可以采取不同的頻率系數，這對于電動機的節能來說，是十分具有現實意義的。

（六）選用有源濾波器

為了能夠預防有源濾波對電網連接的電氣設備產生影響，就必須要消除諧波。選用有源濾波能夠有效地消除諧波，電氣設備的數量過多造成了誤動作的產生，并且隨之而來的諧波也越來越多，并且這部分諧波在電網的阻隔下會形成電壓與基波點出現重疊，就會使電壓不穩定進而出現畸變的狀況，導致電氣設備出現誤動作。總而言之，有源濾波具有十分有益的動態性能，它的反映速率非常的快，可以有效地使功率的范圍增大，并且使得無功補償能夠實現的更為理想。所以，選用有源濾波對諧波加以過濾，在電氣設備上進行操作就可以將其有效地阻止誤動作的產生，進而提高電氣設備的運行效率，實現節能環保的目標。

（七）電氣照明系統

電氣照明系統對電能的損耗非常大，如果不多加注意節能就會對其他的電力設備造成很大的影響。因此，必須要注重電氣照明節能技術的應用，可以深化對照明系統的研究，引進新興的照明節能設備，例如節能燈，節能照明的設備等等。另外，必須加強與科研部門的合作，積極的進行節能技術的研究，對節能技術進行重新設計，減少相應的消耗。實際上，最有效的電氣照明系統節能辦法就是利用自然光照，在可能的情況下都使用太陽光進行照明。合理的利用太陽光對電氣自動化節能來說，意義十分重大，可以非常有效的降低照明的耗能情況。所以，需盡量的采取一些措施，利用好自然光照。

三、結束語

電氣節能技術是現階段社會發展的必然結果，現代社會資源消耗嚴重，能源短缺，使得節能減排是各個國家發展的必然方向。隨著經濟不斷發展，科學技術不斷進步，電氣自動化技術必然會是未來電力發展的主要方向。現階段我國的節能技術雖然能夠達到一定的節能效果，但是很多具體方面的研究還是存在很大的問題，隨著科研技術不斷進步，相信在今后的新技術研究當中一定會取得更好的成績，并且會有更加好的發展方向出現。現今想要做好電氣自動化節能技術必須要從導線的選擇直至最后的安裝完成都盡力做到最好，并且相關部門要不斷加強對電氣自動化節能技術進行研究，這不僅僅可以保障電氣節能設計技術，并且能夠大大地加快電氣節能高新技術的發展。

參考文獻

[1]董素玲.基于崗位能力"多層化"的實踐教學體系——以電氣自動化技術專業為例[J].黑龍江高教研究，2010（9）：148-150.

[2]丁洪起.五年一貫制職業教育人才培養模式改革——以電氣自動化技術專業為例[J].職業技術教育，2013，34（23）：72-74.

[3]徐君燕.基于國家職業標準的高職電氣自動化技術專業維修電工方向學習領域課程開發研究[J].課程教育研究（新教師教學），2014（15）：290-290，150.

[4]郭紅生.電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J].科技創業月刊，2011，24（12）：115-117.

[5]張英.數字技術在煤炭企業電氣自動化中的應用研究[J].煤炭技術，2013（10）：50-51，52.

[6]董志強.加強電氣自動化控制設備可靠性的策略探究[J].中國科技財富，2012（12）：64.

作者簡介：韓志林（1978—），男，江蘇無錫人，助理工程師，現供職于天地（常州）自動化股份有限公司，主要從事銷售工作。