電氣工程自動化及其節能設計的應用淺述

【摘要】隨著我國科學技術的發展，電氣自動化的節能設計技術已經對人們的生產和生活質量產成了很大的影響。在以后的發展中，節能會是電氣自動化設計的一個很重要的指標。從電能的產生、輸送、使用來看，各個過程都存在能量損耗，這就要求電力工作者要注重電能的傳輸損耗問題，保證電能傳輸質量。對于變壓器進行合理的選擇，同時要注重和光伏設備相結合，不斷提高節能效果，推動企業的可持續發展，提高企業的市場競爭力。本文筆者根據工作實踐經驗對電氣工程自動化及其節能設計的應用進行了分析探討。

【關鍵詞】電氣工程；自動化；節能設計；應用

1、電氣自動化節能設計技術的必要性

目前人們的生活和電氣自動化緊密聯系，電氣自動化在社會上各個領域都獲得了廣泛的使用。研究電氣自動化節能設計也變得非常重要，如何降低能源浪費，避免電能過度消耗，確保供電系統穩定，是電力工作者的追求目標。另外對企業來講，節能設計能夠保證電氣設備更加安全可靠的運轉，將工作效率提升，節約能源，使企業獲得更大的經濟收益?？傊?，研究電氣自動化節能設計技術是有益于國家和人民的事情，是符合我國可持續發展戰略的，是電力工作者一同希望實現的目標。

2、電氣自動化技術的節能設計原則

2.1安全性原則

隨著我國社會經濟的快速發展和工業化進程的不斷加快，電氣工程建設也越來越廣泛，而電氣工程中的安全管理最為重要，安全可靠采用節能技術，必須以電氣設備安全運行為根本前提，安全性是電氣自動化節能設計的根本原則。這要求相關設計人員在開展工作之前，必須將電氣設備安全運行作為基礎，不能為了節能目標忽視了安全生產這個基礎需要。

2.2新穎與環保

在現代社會高速發展的前提下，想要趕上時代發展潮流，實現創新發展，就需要積極的引進各種新技術、新裝備，以獲得更為理想的科技成果。但是，在引進新技術、新裝備的同時，也可能面臨能源的浪費及環境的污染，所以我們在追求新型科技成果的時候，不能只追求效益，還應注重節能效果，考量新技術可能給周邊環境帶來的負面影響。

2.3提高經濟效益的原則

設計人員對電氣自動化工程進行節能設計時，必須按照國家節能減排標準，對企業的構成及發展進行詳細的了解，不能一味的為了降低電氣消耗而盲目的將企業節能成本增加，這樣的設計方式只會加重企業的負擔，違背了節約能源、降低生產成本的原則。所以，在電氣自動化技術節能設計當中，設計人員需要將具體規劃做好，不斷的將設計方案健全完善，以提高經濟效益為主要原則，將設計中裝備費用控制在科學合理的范圍中。

3、電氣自動化的節能設計技術探究

3.1減少電能的傳輸損耗

一般來說，電能在傳輸過程中都會出現損失，因為導線存在電阻，有電流流過時就會發熱，出現有功功率損耗。根據熱功率方程P=U2/R，為了降低電能在線路當中的傳輸損失，降低導線電阻是最為行之有效的方法。大家都知道，導線電阻大小和導線截面積、電導、長度相關。電阻和導線截面積構成反比例關系，和電導、長度成為正比例關系。所以，為了將導線電阻改變，需要從下面幾個方面著手：第一，選擇導線的同時，要選擇電導率比較小的材料，從而降低電能傳輸消耗。第二，電網設計當中，布線流程中盡可能保證導線走直線，避免出現很多彎路，節約導線長度，減少電能在電路上的損耗。第三，選擇變壓器的位置上要盡可能的接近負荷中心，用來將供電距離減少。第四，如果每一個方面的條件滿足，盡量將導線的橫截面積增加，有效的降低導線的電阻，從而將電能傳輸損耗降低，實現節能目標。

3.2提高變壓器的電壓，實現節能目的

電氣自動化節能設計效果同時也受到變壓器的直接影響。變壓器主要工作就是改變交流電壓，所遵照的原理就是電磁感應原理。在輸送功率流程中，輸送電壓值越低，所損耗的功率就越多。因此，在變壓器進行節能設計時，要按照輸送電壓和損耗電壓呈現反比例的基礎上，將變壓器輸送電壓提高，可有效降低功率消耗，從而實現電能輸送流程中節能的目的。

3.3選擇合適的無功補償設備

選擇合適的無功設施對變壓器進行補償，可以有效降低電力系統中變壓器的輸電能耗，提高設備的運轉效率。無功補償設備作為電力系統當中非常重要的一個元件，不但可以將供電質量提高，同時還可以實現節能減排的目的。選擇無功補償設備時要注意：一是需要查看無功補償設備的基本參數，包含電壓容量和電壓負荷情況，綜合目前電網運行的實際情況，以及補償線路的實際情況選擇符合電網運行負荷的無功補償設施。二是利用投切方法合理科學的選擇無功補償設備，實時跟蹤供電系統的功率因數變化，合理地投切無功補償設備，從而進行有效的補償。

3.4科學運用有源濾波器

諧波是電力系統運行時的一大危害。當線路中存在大量的諧波時，會產生多余的有功損耗。相比較基波電流，雖然諧波分量只占了少量，但是由于集膚效應，頻率越高，諧波分量越靠近線路表層，造成諧波電阻高于基波電阻，因此諧波所引起的額外線損也不可忽視；諧波的高頻特性會造成斷路器的誤動并且諧波引起公用電網局部的并聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，嚴重將會造成電力事故。使用消諧裝置可以有效濾掉諧波。消諧裝置的主要原理是有源濾波器，其特點表現在以下方面：具備比較強的動態性能，具有非?？斓姆磻?，能夠有效的將功率范圍開拓，從而獲得更為理想的無功補償效果。一般來講，科學使用有源濾波器，能夠有效的將出現的一連串的諧波過濾掉，同時在電氣設備出現失誤操作的情況之前做好科學組織，更好的將電氣設備的運行效率大范圍的提高，以此更好的將節能目標實現，有效的將電能損耗降低。

3.5加強照明設備的節能設計

將照明設備的節能設計增強，也能夠極大的滿足節能減排的目的。照明設備的節能設計觀念，是自動化節能設計當中非常重要的問題。實際的施工流程中需要關注下面幾個方面：首先，注意選擇照明節能鎮流器，需要根據科學使用的原則進行選擇。比如，在大型工業廠房利用的照明設備，盡可能選擇能源消耗比較低的節能燈具，按照不同的環境影響因素，合理的選擇鎮流器、鈉燈、鹵化燈，從而滿足節能減排的效果。其次，選擇照明光源，選擇能源消耗比較低的光源，當燈源亮度符合標準的時候，將能源節約。

3.6與光伏設備結合

我國當今的光伏產業技術、品牌在國際范圍當中都具有非常強大的競爭力，發展前景非常廣闊。綜合光伏設備和電氣自動化技術，不但可以將能源利用率提升，同時還有助于節能環保。當前，節能技術和光伏技術都獲得了比較良好的進步，在人們對節能越來越高的需求上進行有效的融合，實現能源循環使用的目標。

總而言之，伴隨著我國現代化城市建設水平的不斷加快以及電力技術的不斷進步發展，我國資源短缺問題還比較嚴重，人們開始不滿足現有電氣自動化工程節能標準，電氣自動化節能技術還需要不斷的進行完善健全，通過將配電系統設計進行優化，在科學使用電力資源的同時，可以電力系統的運行效率提升，從而達到節能的效果。

參考文獻：

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