電氣自動化的節能設計技術探討

于洪亮

摘 要： 電氣自動化節能設計的運用不但能夠有效地降低電能源的耗損以外，同時還能夠提高企業的整體經濟效益，也可以降低對周邊環境的破壞與污染，為整個企業的可持續發展做好充分的準備。文中對于當前國內電氣自動化中的節能設計問題進行了簡單的分析與討論，并提出了幾點策略以供相關人員進行參考借鑒。

關鍵詞： 電氣自動化； 節能設計； 探討分析

伴隨著國內社會的進步與科學技術的發展，人們對于電氣設備的需求量也變得越來越大，不管是在工作、生活、或者學習當中都無法擺脫電氣設備。電氣設備在大量普及的同時也給社會各個方面帶來便捷，在提高經濟發展效的同時也加大了電力能源的消耗，給整個自然環境帶來嚴重的破壞與影響。基于此人們開始投入大量的人力與物力來研究如何能夠有效地控與提升節約用電的效率。電氣自動化節能技術對于減少污染、提升供電品質上具有良好的成長空間，也成為企業未來的重要發展方向。

一、概述電氣自動化與節能設計

電氣自動化技術作為一門交叉性強的學科，與工業的發展以及人們的生活、工作等方面有著重要的影響。電氣自動化技術對于提升工作質量、減少成本投入、提高生產效率方面也有明顯的作用。現階段國內大力推行“綠色工業發展”，因此節能環節也就變成了現階段國家經濟建設與發展的重要核心，這也充分地表明了自動化技術是加快社會發展、提高經濟效益、保護環境等方面的重要工具。在當前經濟全球化的背景下，誰掌握了有效的節能技術就能夠擁有高新科技發展的主導權，就能夠影響未來整個世界的經濟發展走向。但是對電氣自動化系統而言，目前國內的經濟發展速度達到了空前的高度，對于電力能源的需求量也在逐年上升。城市的電網也一直在擴大，電力的增容也讓更多的電力用戶使用變頻器、整流器，此類設備的使用會產生大量的諧波容易給電網造成破壞。如果想要有效地解決諧波問題就必須要從電氣設備的節能方面進行著手，只有這樣才可以實現電氣自動化設備的節能效果。

二、電氣自動化節能設計的策略分析

（1）減少網損

電氣自動化節能設計就是為了能夠有效地降低電力能源的耗損，但是想要實現這個目標就必須要降低輸電線路當中的線功損耗。按照電學原理可以看出在電力網當中的輸電導線電阻對于電能的耗損有重要影響，所以必須要采取一些科學、有效的辦法來降低輸電線路的電阻值以減少耗損。導線電阻和導線材料的質量、導線橫截面的大小以及導線的長度關系密切，而且材料的質量對于材料的導電效果也有影響，導電效果好其電阻值就越小，耗損值就小。通過控制導線長度可以降低電阻值，可是擴大橫截面積會加大導線的使用成本而且會加大經濟負擔，因此并不適合進行大規模使用與推廣。除此之外，對于輸電導線的設計與布置也會影響電損值。所以在進行電氣自動化節能設計的過程當中，必須要使用導電效果好的材料并控制好電力傳送距離，并對輸電線路進行科學、有效的布局。

（2）變壓器的選擇

想要提高節能效果，變壓器的作用是相當大的。在通常情況下進行變壓器的選擇上，首先要考慮的是耗損率較小的、具備單項自動補償功能的變壓器。此類變壓器不但能夠將電流負荷的平衡進行有效控制，還可以適應多種不同的工作環境，并且還可以降低變化電流對變壓器所造成的損耗，對于節能環保方面也有一定的促進作用。

（3）無功補償設備的使用

所謂的無功補償設備就是對無功功率進行補償的電氣設備。無功補償設備不但能夠有效地減少變壓器上所產生的耗損值，還可以將整個電力供給系統的供電質量保持在一個穩定范圍內，這對電力企業的發展具有積極的戰略意義。

無功補償設備在選上必須要慎重，如果選擇的無功補償設備性能上存在問題那么不但無法實現節能效果，而且會給整個電力供應系統造成不同程度的破壞與影響。所以在選擇無功補償設備的時候必須要做到以下幾個方面：（1）要如實地按照供電系統的真實參數來選擇無功補償設備。在選擇無功補償設備的時候必須要安排專人到現場對供電系統的參數以及相關數據進行如實記錄與統計，比如說電壓負荷、容量等等并將其作為設備選擇的重要依據；（2）根據電網運行情況來對無功補償設備進行選擇。在選擇無功補償設備的過程中，要將電網中的各種數據進行歸納與分析之外，還必須要把電網運行的狀態納入考慮范圍，如果線路的負荷過大那么就必須要使用動態補償設備，比如說電動機；如查線路的負荷小那么就可以采用靜態補償設備。（3）投切方式的選擇。過去的投切方式經常會出現嚴重的滯后問題，如果想要解決這個問題就必須要運用高靈敏度、高精確度且適用范圍廣的投切方式。（4）就地安裝設備。通過就地安裝設備的辦法能夠全面性地降低電能的耗損值，從而實現補償的目的。

（4）有源濾波器的運用

諧波問題是所有電氣設備在正常運作過程中無法避免的，諧波給電氣設備的穩定性與可靠性造成的危害也是相當大的，不但能夠影響電網電壓出現異常變化，而且還會造成操作失敗而導致整個電網中的電設備無法運行；除此之外諧波問題也會直接破壞電氣設備的某些元器件，并影響電氣設備的質量造成電氣設備的使用壽命縮短。

有源濾波器不但使用壽命長而且穩性高，并且濾波的效果也相當不錯，而且還能夠有效地抑制濾波過程當中所形成的諧振。相比較于無源濾波器，有源濾波器的成本投入更大因此也加大了企業的經濟負擔，可是按照長遠的發展觀來看，使用有源濾波器之后所帶來的優勢比多出的成本投入要大出許多。將有源濾波器運用到電網當中，不但能夠長期、穩定地將諧波過濾，而且還能夠強化電氣設備的安全性與質量，避免出現操作失誤，對于電網系統的長期、穩定的運行具有重要作用。

綜上所述，無論是對于供電企業或者是用電企業來說，電氣自動化節能設計都有著重要的意義。在進行電氣自動化節能設計過程中，可以運用低能耗的導線、節能型變壓器以及無功補償設備、有源濾波器等等設備，并根據電網的實際情況選擇最為適合的電氣設備。科學、合理地運用電氣自動化節能設計，不但可以降低電能源的耗損，還能夠提升企業的經濟效益，并且也可以減少對生態環境的破壞，有利于經濟的發展。

參考文獻

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[2]嚴騰，齊良福.電氣自動化的節能設計技術研究[J].科技傳播，2015（03）：155-168.

（作者單位：沈陽飛馳電氣設備安裝有限公司）