淺析電氣自動化工程中的節能設計技術

孟琦昊

（國能昌圖生物發電有限公司，遼寧 鐵嶺 112500）

淺析電氣自動化工程中的節能設計技術

孟琦昊

（國能昌圖生物發電有限公司，遼寧 鐵嶺 112500）

隨著我國社會經濟的飛速發展，電力改革進程深入推進，電氣工程的建設逐步呈現出自動化、智能化的特點，以電氣自動化技術為核心代表。近年來，環境污染問題越發突出，對電氣自動化技術的設計提出了更高要求，為進一步滿足新時代對電氣設備的需求，應合理將節能減排設計融入電氣自動化工程中，在科學節約能源的同時，改善人們生活質量，實現人與自然和諧發展。

電氣自動化；節能減排；設計理念；能源消耗

在城市化和工業化建設步伐逐漸加快的背景下，環境污染問題、資源短缺問題已成為阻礙經濟發展的關鍵因素，電能消耗在整個社會能源消耗中占據著較大一部分，因此，為緩解能源消耗壓力，應合理解決電能消耗問題。相關企業應加大對節能設計的重視程度，科學地融入電氣自動化工程中，重視應用節能型電氣設備，確保電力系統的節能性和環保性。

1 將節能設計技術應用在電氣自動化工程中的原則

電氣自動化工程中應用節能設計技術，不僅能夠有效節省工程整體資源，更能保障工程投入使用后的環保性，對保護環境有著重要意義。因此，在實際設計過程中，應加大對節能技術的運用，嚴格遵循以下三個原則：

1.1 貫徹綠色環保理念

將節能技術應用在電氣自動化工程中的一個主要目的是提升資源的利用效率，有效節約資源的同時，保護生態環境。因此，在選擇節能技術時，應注意貫徹綠色環保理念，選擇恰當的環保材料，重視材料的先進性、安全性和節能性［1］。對于老化的電氣設備應及時報廢并妥善處理，防范電器污染，確保環境不被電器等廢物質污染，通過收回加工等方式，對能源進行循環利用。

1.2 經濟性

電氣自動化工程進行節能設計時，不能盲目追求節能減排，也應重視節能技術的經濟性。部分工程為實現最大程度的節能，通常會過度地增加工程節能成本，不僅會提升工程設計難度，也會損害到企業整體效益。

1.3 便利性

電氣自動化工程在人們生產經營活動中扮演著重要角色，為確保工程能夠真正意義上服務于群眾，在應用節能減排技術時，需從用戶實際情況出發，以滿足人們生產生活要求為前提，協調好節能與便利之間的關系。

2 節能設計技術應用在電氣自動化工程的途徑

節能設計技術應用在電氣自動化工程中，主要包括電氣設備、變壓器等方面，確定節能設計技術時，應重視設備本身的低能耗，才能保障整個功能的節能性，并仔細檢查每一個設計細節，優化自動化工程的內部結構，減少設備出現故障的幾率，科學提升設備應用效率。

2.1 變壓器的節能設計技術

變壓器設備是電氣自動化工程中核心組成部分之一，該設備主要負責電力系統中電功率、電壓、電流等方面的轉變，即使設備處于空載運行的情況下，能源的消耗速度也比較大，因此，變壓器的能源消耗在工程中占據著極大部分，必須要做好關于該設備的節能設計。首先，選擇恰當的變壓器材料，貫徹節能環保的理念，優化設備的制作材料，多選用硅鋼片、銅片等，確保變壓器本身原材料的低能耗；其次，擴大使用銅質材料［2］，將“銅”應用在變壓器中，將設備內部的電柜、電線等零部件的原材料用銅代替，減少變壓器處于空載運行狀態下的能源消耗，以實現節能的目標，當前市場中已經出現節能變壓器，在選擇變壓器的過程中，可選擇該種類型，優化變壓器安裝在工程中的接線方式，避免過度使用變壓器的問題，合理延長設備使用期限；最后，在工程中設計合理的變壓器臺數與每臺變壓器的容量。根據電氣自動化工程實際電量選擇總容量，防止出現容量過小的問題，預留20%的空間，以備日后擴充使用。確定變壓器的臺數時，應結合工程實際規模，當需要2臺以上的變壓器時，可考慮將其并聯，增加電氣運行過程的穩定性［3］。

2.2 電氣設備的節能設計技術

電氣設備在運行過程中會消耗掉很大一部分能源，因此可將節能設計技術應用在電氣設備中，減小設備中的電阻。首先，在選擇電線時，應注意導線的材質，可考慮新材料；其次，科學縮短導線的整體長度，盡量用直線傳輸的方式，避免線路中的彎路；最后，安裝變壓器時，為控制好供電距離，應使其接近用電區域，并擴大導線整體截面積，降低設備電阻的能源消耗。如合理地提升系統自然功率因素，并設置相應的補償裝置，從而減少系統的無用功傳輸。

2.3 降低諧波的節能設計技術

電氣設備的使用過程中常會出現諧波。這一現象會損害到設備本身性能，縮短設備使用年限，不僅會增加企業設備投入的資金，更會造成較大的資源浪費。諧波主要的危害有：造成電壓的不穩定性、影響繼電保護裝置的安全性、縮短電動機壽命等。為降低系統中的諧波，可應用以下節能設計技術。一是選擇△/Y節接線，消除3的整數倍諧波；二是應用整流變壓器相數；三是應用綠色變頻器、有源或無源型濾波器。通過應用這三方的技術，可達到既減少諧波，有保護電氣工程設備的作用。需要注意的是，有源型濾波器的單價較高，在選擇的過程中，應結合工作投資的預算，確保節能的有效性。

2.4 使用可再生能源

使用可再生資源是應用節能設計技術的主要途徑，如在生活用電中，可讓居民使用節能燈或者其他節能設備，保障能源的整體利用率。將當前的太陽能等可再生資源應用在電氣自動化工程設計中，創新節能技術應用途徑，從而進一步降低能源消耗。

3 結束語

綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，電氣工程的建設呈現出自動化和智能化的發展趨勢，極大程度上方便人們生活的同時，也帶來了嚴重的能源消耗問題，制約著電力行業的前進，針對這一情況，相關企業應加大對節能設計技術在電氣自動化工作中的應用，并堅持“綠色環保”、“經濟性”、“適用性”等原則，減少工程電氣設備的電能消耗。通過選擇科學的變壓器、應用電氣設備、降低諧波等方面的節能技術，并不斷創新電氣自動化工程中的節能設計，實現真正意義上的節能減排，促進社會的持續發展。

［1］楊挺，向文平，王洪濤等.電力系統對角加邊模型的數據中心求解方法［J］.中國電機工程學報，2015，21（03）∶512-518.

［2］楊杰，賈利民，盧少鋒等.電力牽引貨運列車節能運行研究（一）∶目標速度曲線優化［J］.鐵道學報，2016，38（04）∶22-31.

［3］劉嬈，巴宇，常燁等.互聯電網運行控制性能評價標準研究（二）新標準構架［J］.電力系統自動化，2015，13（19）∶132-136.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.078