电气自动化的节能技术探讨

丛曙建

能源是国家经济发展的命脉，是改善和提高人民生活质量的重要基础。随着社会进步与经济的发展，能源的消耗也急剧增加。在众多能源中，电气工程及其自动化作为电气领域的一门重要学科，在工业生产和日常生活中发挥越来越重要的作用。在工业生产方面，工人利用自动化缩短运作时间，提高工作效率。在日常生活中，电器种类的不断增多，一些问题也逐渐涌现，其中电能供应不足是一个非常严重的问题。尤其在我国这样一个资源短缺的國家，城市电网的不断扩大，电力系统不断增容，但电能的供给严重不足，再加上较边远的山区电气设备不及时更新，断电的现象仍有发生。近年来，随着可持续发展的进一步推进，节能已经成为当前社会经济建设的关注对象和重要目标。在一定程度上，节约能源可以看做是可以实现我国经济可持续发展最直接、最合理、最廉价的方式。本文分析电气自动化的节能技术。

1.电气自动化节能技术的重要性

1.1环境保护需要节能

电已经成为人们生活不可或缺的一部分，我国的电能现在主要还是依靠火力发电，在火力发电的过程中，消耗大量的不可再生资源，在产生电能同时也还会排放很多污染气体，对人们的日常生活也是产生很大的影响，仅从环境保护的角度来看，有必要对电气自动化技术进行一定的节能设计。

1.2社会进步需要节能

电气工程及其自动化耗能大，自动化信息建设的落后，人们对于新能源的需求不断增大，导致生活能源相对短缺，这就要求对电气工程方面进行一定的节能措施，对节能措施进行合理设计，不仅可以增加电气设备对电能的利用率，还能满足人们生活的需求，从而达到节约社会资源、减少能源过度消耗的目的。

1.3创新科技需要节能

对于电气工程及其自动化来说，它在朝着更加智能和系统的方向发展，在日常生活中，电器的使用需要能源，新能源的利用使新型设备不断出现，这就要求对新能源的需求不断扩大，致使资源短缺成为全世界共同面对的问题，因此，科技创新需要采用相应的节能设计。

2.节能措施

对于电气工程及其自动化系统而言，运行的过程中产生的谐波会对电网的覆盖面造成损害，为了减少这种损害，必须消除谐波。从节能的目标出发，自动化就要从滤波，功率，损耗等技术上进行改良，通过减少传输损耗、滤波器、配置变压器、补偿无功功率以及合理优化线路来达到节能的效果，本文将进行如下阐述：

2.1.减少传输损耗

在电气自动化运行过程中，能源损耗最大的是输送电过程。由于电线本身存在电阻，线路上的电流须通过导线传输，因此如果减少电能的损耗，对电阻的要求更加严格。由电阻决定式可知，电阻与长度成正比，与横截面积成反比，也与电阻的材质有关。所以，减少电能的消耗可以从以下方面考虑：一是选择导电性好的材料制作导线，在一定程度上降低传送过程中的电能消耗;二是减小导线的长度，通过布置电路，尽量让导线尽可能顺直，避免弯曲过多;第三，适当增加导线的横截面;第四，变压器的布置应可能靠近负荷中心，以减小供电系统之间的距离，从而减少传输损耗。实际情况取决于电路本身。

2.2.滤波器

滤波器的主要功能是消除谐波对运行电路的影响，因为设备产生的谐波会影响电压的稳定性，运用合理的滤波器可以稳定电压，阻止设备在正常运行中发出的有误指令，降低事故发生的频率，减少能量的损耗，以达到节能的目的。

2.3.合理配置变压器

变压器是电力传输过程的重要组成部分，也是电能消耗的主要来源。其组成包括硅钢片、铜片、绝缘材料等。据数据显示，每年我国电网中变压器产生的电能消耗量接近3%。因此，站在节能方面来说变压器的合理配置就显得格外重要。变压器的组成选材分为以下几个方面：考虑材料时，一般把铜作为首选;选择硅钢片时，选择厚薄度合适恰好能满足设备运行;要想使变压器的容量及数量达到节能的标准，一般来说，负荷量控制在60%至90%之间，若两台或以上，可以考虑采用并联，对安全有保障还有利于提高运行效率。因此，在选择变压器时，应注意电流平衡，确保变压器功耗低于最低标准，确保合理正确的接线方式，避免变压器过载运行。

2.4.补偿无功功率

在电路传输的过程中，由于线路损耗的影响，设备本身寿命也会缩短。设备中的损耗会导致电压不稳，影响正常供电，从而降低整个传送系统的效率。对企业来说，功率的降低对应的是经济受益的降低。在用电的过程产生的能量耗费中，其无功功率占据的比例相当大，针对这一问题，通过科学、规范的补偿设备，可以补偿无功功率，提供稳定的电压，保证供电质量，对企业来说，既提高经济效益又节约电能。为了保证后续投切开关和传统补偿电容内部循环的投切比合理，故提出以下三点要求：①选择无功功率作为计算和确认投切开关参数的标准以遏制补偿过度、无功倒退和投切震荡等问题。②通过按照一定的比例分配旧的补偿电容，可以得到合理的结果。③通过计算电容量和自然功率来确定固定电容，同时，将谐波电抗器连接起来，消除无功补偿中产生的谐波。

2.5.保障线路质量

保证运行电压的合理性，电网的实际运行电压将会影响设备的使用情况，如果高于设备规定的工作电压标准，就会对设备造成损害，造成不必要的能源损失。定期检查运行线路故障，其中及时发现和处理接头过热是解决故障的有效途径。通过检查由于接头电阻过大而引起的电路故障，可以及时更换损坏的绝缘子，定期维护变压器、断路器以及绝缘器件。加强对送电线路的维护，提高检修效率，发生系统故障的瞬间会消耗极大的电能，因而，当线路的某个地方发生故障时，系统会及时发出警示，并通知工作人员故障发生的范围，以便及时处理故障。这样既保障了系统运转效率也达到节能的效果。

3.结束语

简单的说，如果自动化技术是推动社会发展的充分条件，那么节能则是使之长久发展的必要条件。当今的社会是技术指导生产，技能发展将会是全球经济的主导。就当前的社会发展现状来看，电气发展是趋势，节能系统的设计更是电力能源发展的必然要求。促进节能技术设计的合理运行，完善供电系统的节能化体系，使电气系统运行更高效，实现用电可靠与安全。

参考文献

[1]《电气工程自动化中存在的问题及对策探讨》 来自《建筑工程技术与设计》2015年21期

[2]《电气工程及其自动化存在的问题及解决措施》来自《城市建设理论研究（电子版）》2016年11期

[3]《论如何提高电气工程及其自动化》来自《城市建设理论研究（电子版）》2015年22期

[4]《浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施》 来自《建筑工程技术与设计》2017年5期

（作者单位：长春工业大学）