电气自动化的节能设计技术探讨

电气自动化的节能设计技术探讨

吴跃   刘松昊

华晨宝马汽车有限公司 辽宁省沈阳市 110044

摘要：如今社会不断发展，可持续发展是当前社会工业发展的重要理念，同时，如何进行更高效的节能设计也成为电气自动化领域的重要问题。电气自动化中的节能设计技术涉及降耗、节能、减排、防治污染等多个领域，本文分析了节能技术在当前社会生产生活中的意义，并根据当前电力系统的具体情况提出了一些有效措施。

关键词：电气自动化；节能设计技术；有效措施

1 节能设计特点

电气自劢化工程在发展时，融合了一些新兴的技术，随着这项工程的广泛应用，对居民的日常生活带来了巨大的影响，丌仅为居民提供了便利。而丏随着自劢化技术的丌断发展，这项工程在应用时，节约了人力物力资源的建设成本，使得工程的应用价值，正在丌断地提高。在迚行电气自劢化工程建设时，将其不节能技术迚行有机结合，可以保证工程的应用，能够提高能源的利用效率，减少浪费问题的发生，这项工程在运行时，才能符合人类自然和谐发展的目标。而丏在对电气工程迚行节能设计时，也对设计人员提出了更大的挅战，设计人员在参不这些工作时，可以提高自身的与业知识和实践能力，从而促迚整个设计行业迚行更好的发展。

2 电气自动化节能设计应遵循的原则

2.1 秉持国家环保要求

电气自动化节能设计技术要严格遵守国家环保要求。提高能源利用的方便性和实用性是国家能源具体要求。除此之外，还需要选择节能环保型的电气材料。电气自动化设备的使用是有具体年限要求的，因此一旦设备接近最大使用年限，则需要定期更换，淘汰老旧的电气设备，以免设备老旧导致能源过度消耗。因此电气自动化设计人员在一开始就需要对上述问题全面考虑，结合企业实际生产要求，选择最佳节能环保材料，确保所使用的材料可循环使用，降低企业生产上的投入。

2.2 秉持绿色环保安全用电要求

电气自动化在设计节能减排技术时，需要秉持绿色环保安全用电的设计要求，提高绿色资源的应用效率。举例来说，国家可以积极发展太阳能技术，太阳能作为一种清洁可再生能源，对于电气自动化节能设计技术的发展来说具有重要意义。此种能源可在确保安全用电的基础上，实现节能减排目标。

2.3 秉持提升经济效益原则

电气自动化设计人员在节能减排原则的基础上，还要确保企业获取更多的经济效益。目前节能减排技术人员在设计上还存在一定的误区，认为电气消耗程度越低，对于企业起来在节能减排上的投入成本就越高，此种片面的认识不符合节能发展理念。因此在节能技术的设计问题上，需要设计人员提前做好相应的规划，将设备的改造经费控制在合理范围，在确保设备安全运行的前提下，实现节能减排目标。

3 节能设计在电气自动化工程中的应用

3.1 选择最佳的无功补偿设备

无功补偿设备不仅可以将变压器的输电消耗减小，还可以将设备的运转效率提升。无功补偿设备对于电气自动化来说是非常重要的，可在保障供电质量的情况下，实现节能减排目标。因此在使用无功补偿设备时，需要设定好正确的参数，如电压量等，确保所选的无功补偿设备与电网实际运行情况和补偿线路情况相符。对于无功补偿线路来说需要工作人员做好统计工作。此外，无功补偿设备的选择可以采用投切的方式来选择，结合相应的安装标准确定最佳的无功补偿设备。

3.2 减少输电线路的损耗

输电线路中电力的损耗是电力资源损耗的首要原因。根据电学相关的专业知识可以知道，在电路传输的过程中，电力资源主要的损耗来源于传输线路本身的电阻，要想减少电力资源的损耗，降低电阻的大小是最主要的目标。首先，从输电线路本身的性质来看，电阻的大小与线路的原料类别，横截面积和长度有关。不同材料的导电性各不相同，材料的电阻随着导电材料在导电方面质量的提高而减小，同时，扩大传输材料的横截面积，减少输电线路的长度，都能够使得电阻得到有效减小，从而起到减少电力损耗的作用。另外，从电网的整体布局来看，电网的布局越复杂，所导致的损耗就越大。相应的，电网的布局越合理简单，输送电路所经过的长度越短，对电力资源的消耗就越小。因此，在节能设计上，应当有选择性地更换导电性更强，同时，价格也能够接受的制作材料，合理简洁地布局输电线路，缩短输送电路的长度，从而减小电阻，降低电力的损失。

3.3 使用滤波器避免谐波的负面效果

在电力系统运行的过程中，容易生成一种对整个电网产生普遍危害的现象，这一现象叫作谐波。从电力系统整体上来看，谐波会使电压发生较大的波动，不仅妨碍整个电网中所有设备的正常运行，还有可能对电网覆盖范围内的所有用电机器产生破坏，造成极大的财产损失。从局部上来看，谐波会直接对电力设备产生不利影响，使得设备的损耗大大增加，降低电气设备的使用时间，不仅容易造成能源的浪费，还会大大提高电气设备运行发生错误的概率，甚至影响其他设备，给社会的正常生产生活带来不便。

因此，电气自动化的设计中必须使用滤波器来避免谐波所产生的负面效果。滤波器一般可以分为两类，一类是有源滤波器，一类是无源滤波器。相比无源滤波器来说，使用有源滤波器所花费的价格更高，在短期来看，使企业负担更重，但是，其功能相较而言要更强大，滤波效果更好，从长远上来看，所节约的能源和创造的利益比事前所投入的成本要高的多。因此，在进行电气自动化节能设计中，建议使用有源滤波器，从而更好地规避谐波给电力系统带来的副作用，维护电力设备的完好，避免电力系统的使用时间被过分缩短，有效降低故障发生率，保障整个电网的安全平稳运行。

3.4 抑制谐波的产生非线性阻抗特性

谐波源负荷在民用建筑电气设备中较为常见。据相关资料研究显示谐波损耗占整个系统损耗的三分之一，可见抑制谐波产生是节能降耗的有效措施。其中电气自动化系统中抑制谐波的产生可以从以下几方面分析，一是将滤波器安装上，且要注意滤波器的安装条件。滤波器适合安装在自然功率因数较低且需要做电容补偿的配电系统中。滤波器可以将电流畸变情况降低，能有效避免设备和馈线过载问题，确保设备运行的灵敏度。此外，科学使用有源滤波器可以避免电网连接的电气设备出现故障。电气自动化节能设计技术在使用的过程中，会由于某些失误动作导致电气设备的数量增加，促使大量谐波的出现。这些谐波受电网阻抗作用的影响会出现电压重复等问题，进而促使电压出现畸变。该问题未及时解决的情况下，会促使电气设备出现一系列的故障。而科学使用有源滤波器正可以解决上述问题，显著提升电气设备的运行效率。比如配电系统中有相对集中的大容量非线性负载时，可以选择无源滤波器。配电系统中有相对集中的大容量非线性负载且负载变化较为明显时可以选择有源滤波器。而有源滤波器和无源滤波器混合使用的情况为配电系统中有相对集中稳定运行的大容量非线性负载，且此种非线性负载的变化情况较为显著。上述情况下可以采用有源和无源混合型滤波器。

4 结束语

电气自动化的节能设计是我国电力发展改革的重要一步，无论是对于供电企业还是对于使用方而言，都能够带来不小的利益。在具体的设计过程中，可以根据电网电路的具体参数和使用环境，通过减小线路的电阻，改良电网线路的布局，选择合适的变压器，使用无功补偿设备、有源滤波器等措施来降低对电力能源的损耗。同时，大力推进电气自动化与光伏技术的紧密结合，增加能源的开发和使用的效率，降低电力发展对自然环境的污染，帮助促进社会经济的绿色健康发展。

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