試論電氣自動化的節能設計技術

摘 要：隨著社會的不斷發展和科學技術的不斷進步，電力系統逐漸受到大家的廣泛關注，并朝著自動化方向不斷發展，且以自動化為基礎的節能設計技術也被大家廣泛推廣。本文在研究電氣自動化的基礎上，重點探討了電氣自動化的節能設計技術，提出應該從變壓器、無功補償以及有源濾波器等節能技術上進行分析，主要目的在于促進電氣自動化的節能設計技術能夠發揮強有力的作用。

關鍵詞：電氣自動化；節能設計技術；變壓器；無功補償；有源濾波器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.057

目前電氣自動化的節能設計技術還處于不斷發展的階段，對于電氣自動化系統而言，為了實現節能的目的，在整個設計過程中，必須確保電力系統在供電過程中設備安全、安裝可靠，不斷優化配電設計，只有這樣才能保證電能得到科學合理的利用。另外，電氣自動化系統的運行效率要不斷提高，從而使電能的直接或間接損耗逐漸降低。電氣自動化的節能設計技術能夠為企業帶來良好的經濟效益和社會效益，因此，電力企業應該給予高度關注。

1 電氣自動化及節能設計概述

隨著信息技術的不斷完善，電氣自動化作為電氣信息領域的新興學科，受到了人們的廣泛關注，也與人們的日常生活和工作息息相關。電氣自動化系統不僅能夠提高電力系統的工作效率，還在運行成本、勞動生產率以及改善工作條件等方面發揮著非常關鍵的作用。近年來，綠色工業革命逐漸興起，當前經濟建設最重要的目標便是節能減排。而先進的自動化技術成為了推動各行各業節能減排的有效手段。隨著全球化的不斷發展，只有掌握節能的高新技術產業的主導權，才能在未來競爭激烈的全球經濟中占有一席之地，才有權利去主導未來的全球經濟。對于電氣自動化系統而言，不斷擴大的城市電網，不斷增容的電力系統，是其必須運用大量的變頻器和整流器等，而這些會導致其產生大量的諧波，對電網造成極大的威脅。為了消除諧波，并達到節能的效果，電氣自動化需要從變壓器、無功補償、有源濾波器等方面進行考慮，從而使電氣系統在運行過程中實現節能的目標。

2 電氣自動化的節能設計技術

2.1 減少電能的傳輸損耗

通常情況下電能在傳輸的過程中都會產生一定的損耗，原因是導線上有電阻存在，會產生有功功率損耗。但是，線路上的電流是一定的，不能改變，能夠改變的只有導線上的電阻，為了使電能在線路上的傳輸損耗減少，降低導線的電阻是最有效的方式。大家都知道，導線電阻的大小與導線的截面積、電導、長度有關，且與導線的截面積成反比，與電導、長度成正比。因此，要想改變導線的電阻，需要從這幾個方面入手：一是在選擇導線的時候應該電導率相對較小的材質，從而有效減少了電能的傳輸損耗；二是在進行電網設計時，布線的過程中要盡量讓導線走直路，防止彎路過多，從而有效減少了導線的長度，減少電能在電路上的損失；三是變壓器位置的選擇要接近負荷中心，旨在減少供電距離；四是如果各方面的條件允許，盡可能的增大導線的橫截面積，有效減少了導線的電阻，從而減少了電能的傳輸損耗，實現節能的目的。

2.2 變壓器的選擇

在進行變壓器的選擇時首先要選用節能型的變壓器，從而有效降低變壓器的有功功率損耗；其次為了保持三相電的電流平衡，降低本體損耗，應該采取一些必要的手段和措施，例如將單相用電器分接在三相電源上、三相四線制供電等，從而有效保證了負荷的平衡。

2.3 無功補償

對于電氣自動化系統而言，在供配電設備中無功功率占有很大的比重，增加了線路損耗的同時也對電網的電壓造成不利影響，從而降低了電能質量，對電網的經濟運行也產生了極大的影響。因此，選用恰當的無功補償裝置是非常有必要的，可以有效減少損耗，為提高經濟效益和社會效益發揮了關鍵性的作用。首先在使用電容器補償時，在確定電容器容量過程中應該將目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等考慮其中；其次為了使補償效果達到最佳，應該采用模糊投切方式，與傳統補償方式相比，模糊投切方式具有調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優勢，就目前而言補償效果是最佳的；另外要將無功功率作為投切參數物理量，從而有效避免出現投切振蕩、無功倒送等情況。此外，無功補償設備在安裝的過程中最好實行就地原則，就地安裝，就地補償，減少線路上的無功傳輸，實現節能的目的。

2.4 有源濾波器的使用

有源濾波器的使用能夠有效的將諧波消除，防止出現與電網聯結電氣設備的誤動作。產生誤動作的主要原因是逐漸增加的電氣設備數量，導致大量的諧波出現，而這些諧波電流會產生與基波電壓重疊的電壓，造成電壓的畸變，導致電氣設備誤動作的產生。總之，有源濾波器的動態性能非常優異，且具有反應靈敏、功率范圍廣等優點，對于無功功率的補償有極大的作用。通常情況下，有源濾波器對諧波起到過濾的作用，有效防止電氣設備誤動作的產生，提高了電氣設備的運行效率，優化了電氣自動化的節能效果。

2.5 其他節能設計技術

對于電氣自動化系統而言，除了變壓器、無功補償及有源濾波器等節能技術以外，采用高效光源等其他形式也能夠達到節能的效果，高效光源的光色好、發光率高、顯色性能良好，如果應用到電氣自動化系統中，能夠從根本上實現能源的節約。目前，我國電氣自動化的節能設計技術還處于不斷發展的階段，需要對其進行不斷的分析和研究，只有這樣才能進一步促進電氣節能高新技術的發展。

3 總結

隨著社會的不斷進步和電力技術的飛速發展，電氣自動化的節能設計技術得到了人們的廣泛關注，也取得了顯著的進步。就目前而言，電氣自動化的節能技術還需要不斷的研究和完善，我們應該不斷的優化配電設計，科學合理的利用電力資源，提高電氣自動化系統運行效率的同時達到節能的目的。

參考文獻：

[1]張明思，陸捷.簡析電氣自動化的節能設計技術[J].裝備制造技術，2015，（02）：222-223.

[2]黃敏，茂霖.電氣自動化中節能設計技術的應用[J].科技與企業，2013，（22）：311-311.

[3]白云飛.試析電氣自動化的節能設計技術[J].河南科技，2013，（15）：66-67.