关于电气自动化节能技术的探讨

邱海豹

摘要：伴随着信息技术及自动化技术的快速发展，自动化技术已经深入到各行各业中。在电气系统中运用自动化技术，能够有效提高工作效率，降低生产成本，提高劳动生产率，因此电气自动化技术得到了人们的广泛青睐。在当前节能环保理念日趋深入人心的时代背景下，电气自动化节能技术应运而生，并发挥了重要的作用。文章首先分析了电气自动化及节能设计的概念，然后重点阐述了加强电气自动化节能的主要措施。

关键词：电气自动化；节能技术；探讨

随着我国科学技术的不断革新，人们对节能环保意识的提升，通过电气工程自动化设计达到节能的目的，已经成为了电气工程发展的主要趋势。但是就目前电气自动化中的节能技术发展情况来看，在节能技术方面仍处于发展阶段，特别是对于整个系统的设计及安装完成部分，需要在工作中不断加强对电气自动化节能技术提升和完善。

一、电气自动化及节能设计概念

随着经济水平的提升，人们对生活质量的要求也越来越高，在绿色节能理念的广泛倡导下，工业发展已经不再局限于创造巨大的经济效益，而是在创造经济利益的同时还要兼顾社会利益，节能环保成为了我国国民经济发展的重要课题。对此，电气自动化应运而生，在节能减排方面起到了很大的促进作用。电气自动化节能技术是顺应时代潮流的产物，更是电气信息领域的一门新兴技术，不仅仅在有效的降低生产成本，提高劳动生产率，创造劳动条件等方面起到了很大的作用，而且在当前经济建设的重要目标节能方面更是成为了中坚力量，是推动各行业节能减排的有效武器。对于当前电气自动化系统的应用现状来看，城市电网的不断扩大和增容，导致变频器、整流器造成大量的谐波产生，给我国电网带来了很大的不利影响。对此，为了更好的起到消除谐波，提高节能效果，电气自动化节能技术通过减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法进行深入研究，大大的提高了电气系统的有效运行，节能效果较为显著。

二、加强电气自动化节能技术设计的具体措施

（一）减少电能的消耗和损失

进行节能设计工作的最主要目标是降低电能的损耗和浪费，做到这一点才能真正地为电网减负。所以在开展实际的电能传输工作过程中，可以采取减小电阻的法来减少功率的耗损。众所周知，导线的材质、导线的截面积大小以及自身的长度都会对电阻产生很大的影响。而电能的损耗量和电导率又是成正比的，所以要尽可能地减小导线的电导率。此外，电流还具有较强的固定性，如果导线的长度很大或者铺设方式不够合理，也会增大电能的损耗量：为了最大程度地降低电阻，还要尽可能地合理增大导线的截面积。总之，在进行电气自动化的节能设计工作时，要尽量使用电导率小的导线材料，并选择距离最短的供电线路，这样才能有效地避免电能的损耗和浪费。

（二）选用电能损耗小的变压器

电气自动化节能设计工作的有效性和使用的变压器有着直接的联系。一般条件下，从事电气自动化节能设计的工作人员都会科学地选择功率损耗小、单相自动补偿设备、三相四线制的变压器，使用这种变压器可以很好地保证电流负荷的平衡性，因为它除了能够降低变压器的损耗，还具有很强的节能环保功能。

（三）采用变频拖动技术，降低电耗

变频器就是把电压及频率都为某一定值的交流电转变成电压及频率会变的交流电的一项设备。使用这种设备时要先将三相、单相交流电都变成直流电即DC，而后再将直流电变成原来的形式。变频器在工作时会使输出频率及电压都得到改变，进而使电机的运行曲线发生变化，使该平线整体下降。为提高生产的可靠性，每个变频设备在安装配用动力驱动时，都需要留有富余量。若电机无法在满负荷状态下工作，在满足了动力驱动的需求后，剩下的力矩便会耗费有功功率，消耗过多的电能。对风机和水泵等设备进行调速时，一般是调节出入口位置的挡板及阀门的通风量和给水量。进行变频调速工作时，若要降低流量，就要减小水泵或风机的转速，以使其满足有关规定。变频器有着调压、调频、稳定压力和速度的作用，它使用了现今的新型技术，虽然成本高，可是功能强大，操作起来也非常简便，因此它不仅在启动电动机中有应用，在众多领域都有着普遍的应用。科学技术的飞速发展进步，大大减小了变频器的运行成本，所以变频器未来的发展前景是非常好的。

（四）合理选用无功补偿方式

在电气自动化系统中，无功功率是相关行业面临的一个严重的问题，也是现实面临的一个问题，这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率，它占有供配电设备的容量，容量要根据实际情况来确定，其数量也不是小的，而是非常的庞大的，这种现象的出现必然会带来一系列的影响，这种占有必然会增大了线路的损耗，损耗也带来一系列的问题，电网的电压的呈现出来下降的趋势，电压一出现下降的趋势，必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量，电能的质量受到影响后，电网的正常运行是很难保证的。因此，为了实现无功就地平衡，减少各个环节的损耗，我们可以根据实际情况，采取系列的措施，对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择，这样就会出现一定的成效，能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作，在使用电容器补偿时，也要考虑相应的具体参数，不能泛泛的去考虑参数，并且通过调整这些参数来进行相应的确定；也可以有另外的一种选择，就是选择无功功率作为投切参数物理量，这样它会带来很多的好处，不仅可以有效防止投切振荡，而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外，还要考虑无功补偿装置，要选择好安装的方式是非常关键的，最好就地安装，在就地安装的基础上实行就地补偿，这样会带来一系列的良好的连锁反应，它既减少了无功传输，又减少了损耗，从而实现了节能效能的目的。

（五）使用有源滤波器，维持电气设备的正常运行

电气设备工作的始终都不可避免的会产生谐波，谐波的出现除了会降低电气设备的可用性，还对电气设备的质量有着很恶劣的影响。如果电网经常性地受到谐波的作用，不仅会降低电网运行的稳定性，还极易在操作过程中发生失误，使电气设备无法顺利地开展工作。此外，谐波还会使电动机的使用寿命大大缩短，影响其他设施正常使用功能的发挥。但是有源滤波器的工作速度是极快的，并且滤波效果也很好，它的价位要比无源滤波器高上一截，可是它也有着无源滤波器所不可比拟的优点，即进行过滤工作时不会发生谐振等不良现象，因此，应用有源滤波器可以有效避免谐波的产生，避免操作过程中的失误，使供电的可靠性大大增强。

（六）照明節能

在电气自动化的使用过程中，节能设计一直贯穿始终，照明就是一种很好的方式，我们在实际运用中是可实现的，在具体的操作过程中，照明节能可通过以下两种方式来实现，一种方法是把高效光源作为利用对象，来改造传统的白炽灯，虽然它有简单便宜的优势，但是它的发光的效率低下是难以改变的；另一种方式就是把自然光充分的利用起来，这就需要对构筑物进行相应的改造，把门窗进行扩大，或者是对建筑物朝向进行改造。

综上所述，电气自动化节能技术的关键就是电气节能，在设计的时候应尽可能的少用能源，降低对周边环境的污染，不断优化电气自动化系统，选择适宜的变压器和滤波器等来降低电力能源的消耗。当然电气自动化节能技术还有很大的提升空间，还需要不断深入研究，从而进一步提升我国电气自动化的节能水平。

参考文献

[1]关艳翠.浅析电气自动化工程中的节能设计技术[J].科技经济市场，2014，08

[2]郑峰.浅谈电气自动化工程中的节能设计技术[J].企业技术开发，2014，33

[3]罗文倩.电气自动化中关于无功补偿技术的应用研究[J].四川水泥，2014，12

宋立志 张峰

摘要：近年来，人们对环保意识越来越强，越来越重视绿色革命，致使“绿色工业革命”在全球掀起。在追求经济高速增长的同时，一定要与环境和谐相处，把节能降耗放到首位。先进的自动化技术应运而生，此技术的出现在一定程度上推动了生产力的发展，使各行各业都在进行相应的变革，目的就是适应社会的发展。本文首先介绍电气自动化及节能设计，提出电气自动化节能技术的重要意义及电气自动化节能技术。

关键词：电气自动化；节能技术；意义；

电气自动化节能技术是顺应时代潮流的产物，更是电气信息领域的一门新兴技术，不仅仅在有效的降低生产成本，提高劳动生产率，创造劳动条件等方面起到了很大的作用，而且在当前经济建设的重要目标节能方面更是成为了中坚力量，是推动各行业节能减排的有效武器。

一、电气自动化及节能设计概述

电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。可以说，先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。对于电气自动化系统来说，由于城市电网的不断扩大，电力也不断增容，因此会使用很多的变频器、整流器等，而这样会造成大量的谐波产生，从而危害到电网。由此，为了消除谐波，从节能的方向考虑，电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫，可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。 也只有这样， 才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。

二、电气自动化节能技术的意义

1.新技术领域的重要组成部分。电气自动化与人们的生产和生活可谓是息息相关，随着科学技术的不断革新，电气自动化系统技术方面也有了极大的改变，为了更好的顺应节能时代的发展大主题，电气自動化节能技术越来越被人们所重视，逐步成为了新技术领域当中的重要组成部分，在电气自动化中的地位就显得尤为重要。

2.有效的减少了各类能源的消耗。电气自动化节能技术是通过减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法，将会极大程度的减少电力等各类能源的消耗和浪费，也能够在很大程度上缓解当前的供电紧张局势，大大提升了供电效率。

三、电气自动化的节能技术

1.优化配电设计，采用高效率的照明设施。根据对供电设备和负荷容量可靠性的要求，在进行电气自动化节能技术设计时，要优先考虑电力系统的适用性，保证电力系统的可靠、灵活、易控、稳定和高效，同时还要考虑安全性，保证导线具有良好的绝缘效果。电力电缆是电气自动化系统中投资成本较大的一部分，为了节省投资成本，在电力电缆选择上也要谨慎，从成本的角度来看，较之铜电缆，铝电缆更为便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆。在电气自动化的节能设计中，照明设施也应该起到节能的效果，间接性的提高大家的节能意识，可采用高效节能光源技术，该技术也是电气自动化节能设计创新出来的最新结晶，与普通的照明物相比较，高效光源不仅工作寿命长、照明效果好，能够在很大程度上减少能源的损耗，是电气自动化的节能设计的重要组成部分，也能够更好的贯彻科技创新理念，从而获得更大化的经济效益。

2.减少电能的传输损耗。电能在传输的过程中， 一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生有功功率损耗。 然而，线路上的电流是不能改变的，因此，为了有效减少电能在线路上的传输损耗 ，就只有减小导线的电阻。 实际上，导线的电阻是与导线的截面积成反比，而与电导、导线长度成正比的。 具体来说，要有效减少导线的电阻，就应该从以下几个方面入手：一是选用电导率较小的材质做导线，这样可以减少电能在来回的电路上的损失；二是减小导线的长度。可以在进行布线时，让导线尽量走直路，避免过多的走弯路，从而减少导线的长度；三是变压器应该尽量接近负荷中心，从而减小供电距离。 四是增大导线的横截面积。 在各方面条件允许的情况下，尽量选择横截面积较大的导线，从而通过减小电阻减少损耗，达到节能的目的。

3.变压器的选择。具体而言，在设计选择变压器时，应该满足以下几点要求：一是变压器应选用节能型的， 以大大减少变压器的有功功率损耗；二是为了使流过的三相电的电流保持平衡，应减少变压器本体损耗， 最好采用一些诸如单相自动补偿设备、 三相四线制供电、 将单相用电设备均匀分接在三相电源上等有效的减少负荷不平衡的方法。

4.无功补偿。在电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此，为了实现无功就地平衡，减少损耗，可以选用恰当的无功补偿设备，这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。 具体而言，对无功补偿设备有以下几点要求：一是在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据具体参数，如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等，通过对这些参数的计算来确定；二是为了达到良好的补偿效果，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式，因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等，都不能达到现在我们想要的补偿效果；三是最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。

5.使用有源滤波器。为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。 概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。

6.除了在电气自动化系统中采用变压器、无功补偿、有源滤波器等节能技术外，还可以采用高效光源等其他的形式来进行节能，因为高效光源具有光色好、发光率高、显色性能优异等优点，能从根本上节约能源。由此，要不断地对电气自动化的节能设计技术进行研究，这不仅可为电气节能提供有力的技术保障，而且还将大大地促进电气节能高新技术的发展。

随着社会的进步，我们的生活方式也发生着翻天覆地的变化，我们的生活的各个环节也受到不同程度的影响，对各类能源的需求量也是逐年攀升的，可谓消耗量大的惊人。尤其是对电能的需求量远远超乎了人们的想象。电气自动化节能技术的使用在一定程度上缓解了上述的压力，能够有效的增加电能的利用。

参考文献：

[1]曾波 .低碳经济下电气自动化研究 [J].现代商贸工业 ，2011（10）.

[2]南淑娜 ，尹丽娜 ， 苏立春 .浅析电气自动化节能设计技术 [J]. 华章 ，2012（18）.

[3]黄轩 .电气自动化的节能设计技术 [J].科技传播 ，2012（01）.