淺談電氣自動化的節能設計技術

張瑜

摘要：隨著我國社會建設的全面發展，無論是國家運行和企業發展，還是生活需求和娛樂休閑，對于電力能源的需求每日都在快速增長，這就導致我國電力能源的供應系統很容易出現超負荷運行狀態，繼而導致電力系統出現故障問題，不僅嚴重影響到社會的持續發展，在也很容易導致安全事故影響到我國人民的生活安全，為此就必須要加強電氣自動化的節能設計，有效提高電力系統的節能水平，使電力系統能夠處于一個安全穩定的運行環境，從而為我國社會發展提供良好的電力供應環境。

關鍵詞：電氣自動化；節能設計

近幾年，節能理念在我國各個行業得到了廣泛的應用和推廣，不僅有效降低了電力能源的浪費現象，也使得我國電力能源的供應緊張問題得到有效減緩。然而在時代發展下，節能已經成為我國發展的重要方向，這不僅有助于我國社會經濟的穩定發展，對于我國生態環境的保護也能夠起到較高的影響作用。因此，電氣自動化領域的工作人員應充分認識到節能設計的重要性，不僅要確保電力能源的供應安全和可靠性，也要進一步提高供電工程的社會效益和生產效益。同時，為保證電氣自動化的節能設計具有合理性、科學性及全面性，設計人員應深入研究電氣自動化的現狀問題，明確電力能源的節能方向，從而根據實際情況制定科學合理的電氣自動化節能設計，有效降低電力能源的浪費和消耗，為我國人民提供更好的電力供應環境。

1.電氣自動化節能設計的基本原則

1.1節能性

節能性作為電氣自動化節能設計的核心目標，設計人員必須要從多方面考慮到電力節能的可控空間，為此就要詳細了解電力系統的組成結構，詳細了解電力系統各部位的運行原理，對于線路電耗、設備電耗以及生產水平也要著重考慮，并做好資料記錄和整體評價，以此為電氣自動化的節能性設計提供信息基礎[1]。在電氣自動化的節能設計過程中，設計人員應嚴格遵循節能性原則，從電力設備、線路設施、組成結構以及整體規劃等各方面提高節能效果，即使在面對建設成本增高的時候，在可允許的范圍下也應嚴格遵循節能性原則，以此確保電力系統在長期運行過程中具有良好的節能效益。

1.2安全性

安全性是每一個工程都要嚴格遵循的基本原則，若是無法保證工程的安全性，不僅會造成龐大的經濟損失，也會直接威脅到群眾的生命安全，這對于企業發展是極其不利的。在進行電氣自動化的節能設計中，設計人員應從電力設備、電纜絕緣以及操作行為上去考慮電力工程的安全性。首先，設計人員必須要保證電力設備的完整性，防止電力設備在存儲和運輸階段出現表面破裂等不利狀況，以此確保電力設備的安全運行[2]。其次，設計人員必須要保證電力線纜的表面完整性，對于各個線路接口的絕緣情況也要詳細檢查，這不僅是確保電力系統安全運行的重要因素，也是有效減少電力損耗的重要途徑。最后，設計人員必須規范工作人員的操作行為，使其能夠按照工作流程做好各個階段的維護工作和運行操作，避免在操作行為上出現安全問題。

2.電氣自動化的節能設計技術

2.1合理選擇變壓器

變壓器作為電力系統的重要組成部分，不僅影響著電力能源的供應效率，也直接影響著整個電力系統的穩定運行，所以在進行電氣自動化設計過程中，設計人員應選擇具有節能性能的變壓器。首先，設計人員應根據材料問題選擇不同的變壓器，一般變壓器的構成材料都會包含鋼材、硅鋼片、絕緣子以及銅線等等，這些材料的合理選擇將直接影響到變壓器的型材損耗情況。在選擇材料的過程中，應在保證電力系統的運行條件下選擇運行介質和材料，例如在配電線路和配電柜的設計環節中，可以選擇銅質材料，以此降低變壓器的電能損耗。其次，在我國科學技術的發展下，許多新型的變壓器設備不斷涌現，早期的變壓器受到技術限制存在著較高的能耗問題，所以在變壓器的選擇中應積極采用新型的節能變壓器，即使在面對成本增加的情況下，考慮到電力系統是處于長期的高強度運行，也應積極選擇新的設備產品，以此提高電力系統運行的整體經濟效益。最后，設計人員應合理設置變壓器的安裝設置，盡可能將變壓器設置在電力負荷承擔最多的位置，通過減少電纜長度實現電力節能的效果，在一定程度上也能夠為電力系統的維護管理提供便利條件。

2.2無功補償

在電氣自動化的節能設計中，設計人員應充分認識到無功功率是造成線路損耗的重要因素，不僅降低了電力系統的經濟效益，也嚴重影響著電網的運行質量和運行效率。因此，設計人員應合理選擇無功補償設備，以此實現無功功率的就地平衡，從而有效降低電能損耗，有效提高社會效益。在選擇無功補償設備的過程中，設計人員應根據功率因素、運行負荷以及配電電壓的容量等多項參數進行綜合計算，以此確定電容器的容量。同時，為了有效提高無功補償效果，設計人員應針對傳統補償電容組的電容器分配方式、分擔方式、配置方式及投切方式進行深入研究和選擇，例如在投切方式的選擇中，設計人員可以選擇具有適應面廣、調節平滑及跟蹤準確的一體化投切方式[3]。此外，為避免無功倒送和投切振蕩等不利問題，設計人員應考慮將無功功率設為投切參數物理量，從而有效提高無功補償的整體水平。

2.3采用有源濾波器

通常在電力系統的運出過程中，常常會受到諧波影響造成電氣設備的誤動現象，在這種情況下就要考慮采用有源濾波器，從而有效改善諧波問題。就目前來看，當電力系統中的電氣設備數量越來越多，其產生的諧波問題也會越來越嚴重，而電網阻抗的諧波電壓和基波電壓出現重疊現象的時候就會造成電壓畸形，最終就導致電氣設備的誤動現象[4]。而有源濾波器作為解決諧波的重要手段，這種設備具有較高的反應性和動態性，一旦電氣設備在運行過程產生諧波，有源濾波器就會直接對諧波進行過濾，使電氣設備不再受到諧波的影響，有效提高了電氣設備的運行效率，不僅在某種程度上實現了節能作用，對于無功補償也起到了很好的促進作用。

2.4減少電能傳輸損耗

一般在電能傳輸的過程中都會存在著有功功率的損耗情況，但是電能傳輸本就是在確保符合用電需求的情況下進行的，所以線路電流并不具備可控性，這種需要從導線電阻的問題上去考慮電力節能。一般導線電阻和導線截面積優是成為反比的，而電導和導線的長度成為正比，在這種情況下想要減少導線的電阻就要從導線的材質、長度和橫截面積進行分析和設計。就導線材質方面來說，設計人員可以選擇電導率比較小的電導材質，以此降低電能傳輸過程中的損耗。就導線長度來說，設計人員應盡可能減少線路長度，使導線的布置能夠盡量呈直線，通過減少電能傳輸的距離實現電能損耗的減少[5]。就導線橫截面積來說，在條件允許的情況下，設計人員應盡可能增加導線的橫截面積，通過減少導線電阻實現電能損耗的控制，從多方面提高電氣自動化的節能水平。

3.結語

綜上所述，隨著我國對電力能源的需求日益增大，考慮到電力系統的經濟效益和維護管理，加強電氣自動化的節能設計，提高電力系統的節能水平是促進電力企業持續發展的重要手段。

參考文獻：

[1]劇鳳玲.電氣自動化的節能設計技術分析[J].電子測試，2015，11：128-129.

[2]張琰明.淺析電氣自動化的節能設計技術[J].山東工業技術，2015，19：174-175.

[3]劉建，陳可夫.電氣自動化的節能設計技術研究[J].科技創新與應用，2015，33：144.

[4]張芷瑞.關于電氣自動化的節能設計技術的探討[J].電子技術與軟件工程，2015，22：156.

[5]李芳，樊長飛，屈建平，武俠.試論電氣自動化的節能設計技術[J].山東工業技術，2016，23：71.endprint