电气自动化的节能设计技术研究

周敏杰

摘 要：本文笔者先对电气自动化节能设计的原则做了简要介绍，进而就起节能设计技术进行了深入的研究，以便能够提高其节能技术，从而使环境污染程度大大降低。

关键词：电气自动化 节能 设计 技术

1.电气自动化的节能设计原则

电气自动化节能设计需要以相关的原则为指导，只有坚持这些原则，才能科学合理的安排各项工作，更好的进行节能，具体来说，需要以以下几项原则为指导。

1.1.安全。要想在电气自动化领域进行节能，采用节能技术，并不能仅仅关注节能而忽视生产的正常运行，必须在满足电气设备正常运行，保证电气设备安全的基础上进行节能设计，保证生产作业的安全与可靠。

1.2.环保。在进行节能设计，采用节能技术和节能设备的时候，要考虑其对周围环境的影响，节约资源，保护环境，降低对环境的负面影响，此外，还应该考虑经济因素，注重节能的经济性，以收到更好的效果，保证电气自动化节能工作的顺利进行。

1.3.先进。伴随着社会的发展，新的节能设备和节能技术不断涌现，在电气自动化节能的实际工作中，需要重视先进技术的采用，保障节能工作的前沿性，运用最先进的技术和设备，提高电气自动化的节能效果。

1.4.更新。主要是指在电气自动化的节能设计工作中，相关人员需要注重对老化设备的更新工作，对于经过维修能够正常使用，满足节能设计要求的设备可以继续使用，而对于已经老化，能耗较高的设备则需要进行更新，这是进行电气自动化节能的关键，也有利于保障电气自动化节能工作的顺利进行。

1.5.经济效益。以实际经济效益为电气节能效益的设计基础，不盲目的增加相关投资金额， 对节能设备和材料进行选择时应该遵循科学合理的经济原则，从而使得节能增加的投资数目能够在较短的时间内通过节能运行而使得经济效益有所保障。

用电设计，实现其电能的合理利用。

1.6.节能。节能重点要放在电气设备的电能损耗上，如变压器的功率损耗、输电线路的额外损耗等等，对其采取有效的节能措施，尽量减少或杜绝与建筑使用功效无关的电能损耗。

2.电气自动化的节能设计技术

2.1.减少电能损耗

节能设计最直接的目的就是要减少电能消耗，这样才会减少对电网的损害，而在实际的传输过程中，减少电能损耗最直接的方式就是减小电阻，这样所产生的功率损耗就会减少，在选择导线的材质的时候，尽量选择具有较小电阻率的，这是一个降低线路上电能消耗的一个办法；缩短导线长度，且在布线的时候要尽量避免产生过多的弯路为了缩短供电距离，可以将变压器与负载中心间的距离拉近；增大导线横截面积，选择那些横截面积较大的导线，这样能减低电阻，进而降低消耗。

2.2.变压器的节能设计

变压器是电力自动化工程中的重要设备，承担着转换电压、电流和功率的重要作用，变压器是耗能的大户，当变压器处于空载运行状态时，低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗，因此，变压器的实际选择，对于电气自动化系统的节能方面有着重要影响，具体来讲，在实际选择变压器的时候，要注意以下几个问题： 一是变压器要选择节能环保型的，以此来减少变压器的有功功率的损耗；二是为了使流过的三相电的实际电流保持稳定， 在实际选择上要减少变压器整体损耗，有条件的话最好使用一些单向自动补偿设备，以及三相四线制供电等有效减少实际负荷不均匀的方法。

2.3.提高功率因数

功率因数是电气运行的重要物理量，它与电气设备的节能密切相关，功率因数如果长期控制在比较高的水平上，电力系统的无功功率就会变大，系统电能的转化率就会变高，提高功率因数的方法：一是通过提高用户负载率，例如对于动力电气设备，诸如电动机，可以在满足工艺生产要求的前提下，尽量选择极数较少的电动机，因为少极数的电机，其起动转矩较大，起动过程中的电流也相对较大， 所以电气设备在最快的时间内正常运行， 效率很高， 同时也节约电能的损耗，此外，可让电动机实现变频自动控制，使得电机在负载较小时，获得较高的功率因数，当用户的负载率控制稳定在0 .7左右，会使变压器的一次侧功率因数达

到最高；二是在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜，来补偿无功功率。一般来说，其无功功率的选择尽量控制在变压器的20%-30%，这样使得电力系统稳定，并且节能效果最佳。

2.4.合理选择电力电缆

在截面选择的时候，根据经济电流密度的曲线和持续允许的电流进行选择，对于电缆材质，尽管铝电缆便宜，但安全性和节能效果比较差，不过铜电缆越粗，比相同截面铝电缆要贵重很多，所以，个别截面较粗的电缆可以选用铝电缆，截面较小的选用铜电缆，成本只是稍微高些，但能够取得很好的节能效果。

2.5.有源滤波器

为了有效避免发生电气设备的误动作，要尽量消除谐波，使用有源滤波器是最有效的消除谐波的方法，误动作的发生原因主要是电气设备数量的增多，进而谐波也越来越多，但是由于这些谐波同基波在电网阻抗上面发生了重叠，造成电压发生了畸变，进一步造成了电气设备误动作，总的来说，有源滤波器功能如下：反映灵敏，具有优异的动态性能功率使用范围较宽，能够达到理想的无功补偿的效果，一般来说，有源滤波器能够滤除谐波，这样就会避免发生电气设备误动作，进而提高电气设备运行的效率，真正实现节能减排。

3.电气自动化节能设计技术的应用

新一代建筑电气技术为了解决传统节能技术中能源浪费较大的一些问题，通常会采取一

些较为先进的控制方法来对传统电气设备进行节能控制，举例来说，中控电脑能够监视并控

制建筑整体的灯光、遮阳以及温控设备，并且能够显示各个区域和房间的实际温度，通过设

定房间的调节温度的上下限来减少电能消耗，整体来说，建筑电气节能设计应该将高效率节

能设备的采用列入设备选项，结合先进的设计技术，参照科学合理的节能标准来规划节能设

计，实现用户健康舒适且安全的使用环境。

4.结论

随着我国社会经济的快速发展，对电气自动化节能的要求也越来越高，因此，必须重视对其节能技术的研究，以便能够使电气自动化达到少污染的地步。

参考文献：

【1】张晓非 电气自动化节能设计技术应用研究[期刊论文]-《中华民居》 - 2013（12）

【2】赵洪彪 电气自动化节能设计技术应用研究[期刊论文]-《城市建设理论研究（电子版）》 - 2013（9）