浅析电气自动化工程中的节能设计技术

浅析电气自动化工程中的节能设计技术

黄春花

佛山市南海多宝电力电器安装有限公司 528000

摘要：在电气工程自动化节能设计中，应当遵循先进性、安全性、可持续性、环保性原则，明确节能设计应从科技、信息方面出发，通过选择合适变压器、无功补偿设备、减少电能消耗，提高电力工程运行效率。但是，近年来，我国的能源消耗问题越来越严重，需求量非常大。在这种情况下，应选择节能环保的方式，以保证电能的有效利用。在电气自动化工程中，电气设计的技术方面应由科学研究确定，遵循电气设计关键技术标准，重视节能环保方面的科学研究，有效优化资源利用。

关键词：电气自动化工程；节能设计技术

引言

电气自动化工程的节能设计已成为当今社会广泛关注的热点问题。有关部门和单位要从变压器、电力电缆等方面做好节能设计，以更大程度地降低能耗。目前，节能设计已成为推动电气自动化更好发展的有力手段，并在实际应用中取得了良好的效果。今后，我们必须进一步加强研究，以掌握更多关于电气自动化系统节能设计的知识。

1电气自动化工程节能设计的意义

1. 电气设备应用均会耗能，特别是电能作为常规能源，用于工作、生活各个方面，能源短缺问题愈发显著，使得节能减排成为电气工程自动化关键研究问题，将节能理念融入工程设计，可提高工作效率，减少能耗。（2）电气工程自动化系统对运行平稳性要求较高，传统技术尽管能够提高工作效率，运行却存在稳定性、安全性不足情况，易造成输供电系统不稳、停电的情况。而在节能理念深入应用下，能够减少电气工程能耗，保证输供电系统安全运行，提高经济效益。（3）电气工程自动化系统长期应用中，易出现谐波，损害电网，难以保护电力设备，为解决该问题，需结合实际做好节能工作，合理应用节能技术，能够减少系统能耗，消除谐波，以免损害电网，推动设备实现可持续应用。

2电气自动化工程中的节能设计技术

2.1选择无功补偿设备

电气自动化系统中，无功功率占据供配电设备诸多容量，传输电能时线路传输存在无功功率损耗，易引发电压降低、电压不稳的情况，进而对电气自动化运行的电能质量、经济效益造成影响。以用户而言，无功功率体现在功率因数较低，增加了用户缴纳费用，也提高了用户用电成本，企业经济效益降低。因此，为确保电气自动化系统无功功率为平衡状态，减少能耗，系统内可加设无功补偿设备，提高社会及经济效益，增强节能效果。可从以下出发：（1）电容器补偿应用中，需结合应用参数确定电容器容量，根据计算参数结构选择电容器。（2）采取定位准确、适应范围广泛的一体化模糊投切模式增加补偿效果，以往补偿电容器通常选用分担投切模式，或是根据配置编码方式完成投切，该投切模式难以达到预期节能效果。节能设计中，电气工程运行处于高压补偿状态，选择真空接触器，低压补偿状态则使用投切负荷开关，优化节能质量。（3）设计投切参数物理量时，应对无功倒送、投切振荡的实际及发生概率进行综合分析，合理选择无功功率为参数物理量，设计无功补偿设备遵循就近原则，便于能够直接补偿，减少线路传输无用功。

2.2电气自动化工程中变压器的节能设计

2.2.1避免变压器配置的高能源消耗

变压器是电气自动化中非常重要的设备之一，为了充分有效地实现节能，必须优化各种变压器相关材料的设计和组合。例如，如果硅钢板、铜板和绝缘材料的设计存在不合理的问题，可能会导致不必要的能耗。有鉴于此，应坚持节能理念，从满足变压器正常工作要求出发，选择最合适的材料和操作环境，从而最大限度地降低电气自动化建设的成本，同时也达到了变压器降低能源消耗以及提升变压器工作效能的节能设计目的。

2.2.2节能材料的高效利用

铜材作为性能好的材料，在变压器和电线的电气柜中有很好的适用性，其材料特性要比硅钢片等其他材料特性更适合节能设计的目标达成。虽然铜材的成本较高，但是其可以极大地优化变压器的能源消耗，有效地提升变压器的工作效能，这种设计是符合前文所述的经济环保原则的。虽然设计成本有所增加，但是其最终降低的能耗可以很好地降低能源成本，并且可以降低污染物的排放量，达到节能设计的目标。

2.2.3节能变压器优先

目前，市场上已经引进了专用节能变压器，应选择其作为电力自动化的优先类型。总的来说，这类变压器不但表现良好，并且从长远来看其节能效益也更高。但是，值得注意的是这一类变压器的价格可能会涉及到成本优化问题，所以企业需要综合考虑成本和能耗，择优选择变压器。对于节能变压器来说，它们之间的连接方式是非常重要的，操作员应该通过改善连接方式，从而达到避免变压器过度使用的节能设计目标，进而减少变压器磨损，保证了良好的变压器能耗管理。

2.2.4在用电中心放置变压器

在一些工厂或不同的建筑物，例如大型写字楼，变压器电气自动化系统的关键部件应位于用电中心，中间放置适当的辅助设备，可提供方便的控制，也可有效控制电缆长度，降低成本和资源利用率，降低电压以及电缆产生的能量，以达到有效提高运行效率和质量的目的。

2.2.5对变压器容量和数量进行合理设计

选择变压器时，必须预留百分之二十的冗余空间，在其数量上，需要对变压器的增多而引起的能源过度消耗进行相关的节能设计分析，以合理地增加变压器的数量。此外，如果使用的变压器数量超过两台，则需要采取变压器并联措施，以提高变压器运行的安全性和可靠性，并实现提高变压器功能效能的设计目标，真正实现了降低变压器能耗的节能设计目标。

2.3电气自动化工程中电力电缆的节能设计

作为配电系统的一个重要组成部分，电缆是建筑施工的主要成本来源之一，并且成本非常高，为了能够在以后维护电缆，也需要大量的成本。因此，在应用电力电缆时，应结合相应的电流密度、电缆本身强度等指标进行选择。一般来说，电缆材料主要由钢和铝组成，由于其特性相关，选择范围相对较小。但是在节能设计中，选择电缆不仅需要将成本作为重要考虑因素之一，而且还需要考虑把节能安全的目标实现，考虑到这两个指标，在钢缆和铝缆的对比上，钢缆无论在安全性还是节能性方面都明显优于铝缆。然而，铜缆的材料性质要比钢缆和铝缆的材料性质更适合节能设计的需求，在节能设计实践中选择哪种电缆材料，需要结合机电自动化的实际施工条件。从总体上看，目前铜缆的应用较为广泛。

2.4降低电能消耗

电能运输中，受限于导线自身特性，决定工程运行会出现功率损耗问题，是客观存在的问题，难以避免，电能在电力系统中只有经过导线方能顺利传输，为减少电能损耗，系减少导线电阻。因此，节能设计中，根据物理学可知，导线横截面和电阻之间负向相关关系，可利用此类关系减少电气自动化系统损耗，实现节能降耗。例如，材料选择电导率小制作导线，避免导线传输中电能消耗量，也可增加导线横截面，将导线电阻降低，避免电能损耗过多，或是适当缩短导线长度，设计中尽量布置电气工程处于一条直线，以免弯路过多增加导线长度，电压器布置中，则需要靠近工程负荷中心，减少供需电之间距离。

结束语

节能设计技术是具有极其重要的指导意义的，其会促进节能减排精神的落实。节能减排的概念，近年来已广泛应用于电气自动化项目，促使电气自动化设备的设计越来越注重节能设计，这将促进电气自动化工程的工作效能显著提高。在节能技术的设计研究成果中，其技术设计理论知识和相关实践经验都取得了很好的结果，为进一步实现环境保护和促进经济发展做出了很大的技术贡献。

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