節能技術在電氣自動化中的應用

馮孝帥

1 電氣工程自動化的節能設計原則分析

1.1 安全性原則

安全性原則是節能設計首先應當遵循的原則。所謂安全性指的是設計方案要能保障電氣工程自動化設備運行穩定，進而保障使用人員安全。對于設計人員來說，在設計過程中要認識到安全設計的重要性，在保障設備安全性能的前提下進行節能設計。

1.2 先進性原則

所謂先進性原則是指保障電氣工程自動化技術走在時代前沿，提升其功能性。隨著工業技術的不斷發展，各種新材料、新技術和新能源不斷出現，這不僅給電氣工程先進性提出了助力，也給設計人員帶來了挑戰。設計人員在設計過程中，應當大膽采用新興材料和新興技術，凸顯其先進性。另外，為了保證電氣工程自動化設備的先進性，設計人員在工作時還要及時更新電氣工程自動化設備設計理念。

1.3 環保性原則

在經濟發展速度逐漸加快的背景下，環保工作逐漸成為當下我國人民最為重視的社會工作。因此，電氣工程自動化節能設計過程中，設計人員應當重視環保性原則，在具體設計中，技術人員要盡量使用節能性材料，在保障電氣設備功能性完好的基礎上，提升其環保性，減少電氣工程自動化設備對環境的破壞，提升電氣工程經濟效益和環境效益。

2 電氣工程節能的現狀

2.1 電氣工程自動化程度較低

電氣工程自動化技術在我國工業生產中起著很重要的作用，提高了工業生產的效率。但從目前發展來看，在工業生產中，自動化的程度仍然落后于發達國家。我國現有的自動化技術往往只能完成自己獨立的幾項工作，而且這幾項技術還需要通過多個設備共同協作才能完成。在整個電氣自動化的過程中，不同環節之間的“交流”很少，這樣就不能形成一個完整的自動化鏈，影響了整個大系統自動化的進程。

2.2 電氣工程自動化耗能大

目前，我國對于電氣自動化尚沒有統一的標準，相關企業主要針對自身情況及利益考量進行設計開發，系統節能的考慮相對較少。這就導致了雖然我國現在發展十分迅速，但是面臨的能源問題也十分嚴峻。相對于發達國家，我國的能源缺口仍很嚴重。如果國家對于各種自動化設備有嚴格的節能標準和要求，各企業大大增加節能投入，能源消耗的問題便會得到改善。

3 電氣自動化工程中的節能設計應用

3.1 降低電能傳輸損耗

由于輸電電線存在一定電阻，因此在電能傳輸過程中會出現一定的能量損耗，也就是線損，因此針對線損進行節能改進，可以有效減少電能在輸送過程中的損耗，進而達到電氣自動化工程的節能目的。在節能設計過程中，應該安排合理電線排列，盡量保證直線排列，從而縮短輸電線纜，并且采取截面面積較大的線纜，從而降低輸電線路內部的電阻，減少能源消耗，最終實現節能設計的目的。

3.2 選取無功補償設施

從當前的輸電線路設計情況來看，采取無功補償設備的線路一般具有較小的輸電損耗，并且具有較高的輸電效率，因此無功補償設施才是電氣自動化工程節能設計中的核心部分。在節能設計中，應該針對輸電線路的實際設計情況選取無功補償設施，一旦選取出現錯誤，將會嚴重影響供電體系的供電效率。選取無功補償設施應該遵循以下原則：集中補償與分散補償相結合，但是以分散補償為主；補償與低壓補償結合，以低壓補償為主；補償與降損相結合，以降損為主。

3.3 選取合理的變壓裝置

變壓器作為節能設計中的核心元部件，其主要作用是進行電流、電壓與功率的轉換，因此在轉換過程中往往導致較大的能源損耗。在變壓器的選擇環節，應該選取合理變壓設備，盡量在堅持節約能源的基礎上協調運用銅導片以及相關的絕緣材料，從而減少變壓環節中的電能損耗，提高電能轉換效率。

3.4 供應系統和分配系統的具體設計

在電氣工程的節能設計過程中，只有采取以下節能措施時，供電系統和配電系統才能同時實現節能效果：電源設計過程和配電系統要求盡可能簡單和可靠，在設計階段避免出現過多的配電級數。原則上，同一電壓系統的配電原則不應超過兩個等級。在低壓時原則上不應超過三級，同時三級電力負荷不允許超過四級。在節能設計過程中，電網系統的變壓器必須通過相應的技術手段深入電力負荷中心，通過縮短電源線的半徑以有效地減少傳輸損耗。

3.5 改善自然功率因數

自然功率因數是供配電系統未輸入無功補償裝置時的有效功率與無功補償裝置輸入配電系統后的功率之比。自然功率因數的選擇可以有效改善整個動力系統。為了實現這一目標，可以減少線路損耗并減少無功功率和恒定有功功率下的負載電流負載，可以使用改進的自然功率因數無功功率補償器實現就地補償。該補償器可以減少無功功率傳輸線損耗并實現電氣工程中的節能目標，達到電氣工程節能的目的。

4 結語

隨著經濟的進一步發展，我國在發展過程中面臨的能源短缺問題也越來越嚴峻，有效降低能源浪費，提高能源利用效率成了當前國內普遍關注的特點，因此在當前形勢下，電氣自動化工程中引入節能設計可以有效降低能源損耗，從而降低電能使用，提高電能利用效率，最終提高企業的經濟效益。