节能技术在电气自动化中的应用

杨勇

摘要：电能作为传统四大能源之一有着自身的应变特性。随着中国制造2025时代到来，工业4.0的提法，电能的需求量一直处于供不应求的正增长阶段，彰显着它的国民能源地位。我们尝试着把各种形式的能量转化为电能，而绝大多数设备都是基于电能和化学能的。因此，节电是节能中最基本最重要的节能。节能环保符合时代发展的需求，耗能大户的电气行业作为节能的首发场，需要研究电气自动化系统的节能技术来降低能耗，打造电气行业绿色生态化发展的动态平衡。

关键词：电气自动化;节能技术;应用探析

1.电气自动化节能设计的参考条件

1.1提高硬件设备的使用效率

电气自动化系统的节能主要是节约人力成本与实现生产工具之间的有效配合，因此，电气设备在自动化系统中，是否能够有效的衔接，实现人工参与的降低与电力资源消耗的节省，是判定节能减排工作的重要指标。这就要求，在设备的选择、使用、组合上要考虑到实用、方便、环节合理。一方面尽量减少不必要的操作;另一方面，要考虑到电力直接与间接损耗，要使各个环节负荷均衡操作，以降低因外界影响造成损害设备或是影响电力输出的情况。

1.2安全稳定可靠是前提

电力系统的优化主要是供电系统与配电系统的优化，而在供配电系统的调整之前要做好设计工作，首先要确保整个系统运行的安全稳定可靠。由于电气化设备的更新换代，是在既有的供电配电系统上做调整，所以就需要一个软硬件协调与试验的过程。另外，对防雷、防水、防火等涉及到的安全问题也不能忽视，程序不能简化，必须树立安全就是生命，安全就是效率的底线意识。各个设备与线路之间的绝缘距离必须要按照要求设计出足够的空间，并且保证设备的负荷力达到标准，进而保障供配电系统的安全。同时，对于系统所用设备也要做到按需配置与互相匹配，要满足使用需求，但不能浪费。

1.3尽量的节约成本

根据需求设计电气自动化电力系统的设计，合理规划供配电网络，统筹考虑用电设备使用与放置，充分利用自动化的功能，尽量减少变频设备、整流器等设备，做好平稳电流措施，保护整个电网安全，确保电力正常输出。

2.節能技术在电气自动化领域的应用方式

2.1有效降低电路的传输损耗水平

整个电气自动化系统在正常运转的过程中，往往会发生功率的消耗现象。而为了将节能理念应用于其中，使得整个系统在运行过程中的传输损耗水平能够大大降低，相关人员就必须致力于降低导线的电阻，以此来提升整个系统的运转效率。一般来说，导线电阻的大小和导线的截面大小是成反比的，因此相关人员为了实现降低能耗的目标，可以从两个方面入手，其一是增大导线的横截面积，其二是减少导线本身的长度。除此之外，在为变压器选择具体的安装位置的时候，也应当使其尽量靠近整个系统的负荷中心，这样一来，才能够使得系统的供电线路长度达到最佳的水平。

2.2发挥无功功率补偿设备的利用效率

无功功率补偿装置是专门针对电力输送过程中的无功功率消耗问题的设备装置，使用无功功率装置能够降低电网体系中的无功功率的流动率，根据做功需要最大限度的减少各种无功功率的输送，从而让变压器不再产生多余的无功消耗，也让线路减少无功消耗，以无功补偿的方式来提升电王电网的功率系数，从而达到减少能量消耗、提高电能利用效率、节约成本获取经济效益最大化的目标，也是最为有效的节能减排措施保障。因此，电气自动化节能技术设计应用中，一定要注重无功功率补偿设备的选择，市场上的设备五花八门。不同的无功功率补偿设备其性能也有较大的差距，在应用过程中所发挥的作用也有着明显的不同。因此，在购买安装无功功率补偿设备时一定要精心挑选质量有保障的大品牌设备，还要充分考虑用电电压负荷量、电容值等。对整个电网体系进行全面评估和筛选，根据电网稳定和节能发展的需要，选择合适的无功功率补偿设备的数量。

2.3选择性能最为理想的变压器

变压器的性能将会在很大程度上对电气自动化系统的运行效率产生不容忽视的影响。而为了使节能理念能够真正应用于自动化系统当中，相关人员必须在选择变压器的时候，对其性能进行综合的考量。首先，应当选择一些具有良好节能效果的变压器，同时在变压器的工作过程中，要使其有功功率能够得到充分的利用。其次，在三相电通过时，所选择的变压器必须具备良好的性能，来对电流的方向进行有效的平衡。最后，因为变压器在长期的运转过程当中也会出现不同程度的功率消耗问题，因此相关人员也必须提前设计相应的平衡负荷方式，来缓解其损耗问题。

2.4尽量选择有源滤波器

近些年来，我国许多地区用电需求的增加，使得接入电气自动化系统中的设备数量已经远远超过了其自身所能够承担的最大水平。在这种情况下，如果电容量持续增大，那么整个系统所产生的谐波数量也会随之增加。长此以往，系统当中的电压和基波电压必然会发生重叠的现象，这样一来，整个系统在运行过程当中就会出现严重的设备故障问题，进而使得系统的节能效果大打折扣。为了解决这种问题，技术人员必须在系统中安装相应的有源滤波器，安装这种滤波器不仅仅是为了防止系统电压出现畸变的现象，也是为了从根本上消除谐波。在安装这种滤波器之后，整个系统电路的反应效率就会随之而获得极大的提升。而在选择滤波器类型的时候，相关人员不仅要关注其动态性能，还要对其综合的反应速度进行有效的测试。

2.5减少电力在输送过程中的损耗现象

电力输送是一项综合性保障工程，需要为电气化设备应用提供各种电力资源，还要最大限度的减少电力在输送过程中的各种损耗，提高电力的输送效率。减少损耗是提高电力使用效率的主要途径，各种电器设备电能损耗是由制造商的设计能力和产品性能决定的。而电力企业在推动电气自动化技术应用的过程中，最大限度地减少降低电能在输送过程中的各种损耗，则是长期存在的问题，也是最为复杂的问题。我国电网建设基本完成，电网覆盖面越来越广，电网密度越来越大，电力输送需要更长的线路，更密的高低压电网和各种保变设备。要将电线线缆架设到每一个用电单位，接入更多的电气化设备，电线路越长，电力在输送过程中的损耗越大。因此，电气自动化要更加科学有效的选用各种变压器，将电路的无功补偿作为电力线路设计和优化的重要目标，尽量减少电力线路的延伸距离。不仅可以节约铺设线路的材料成本，更能够在长期的使用过程中减少无功损耗。电路线路越长，电阻越大，在运营过程中消耗的电力越多，合理采用有源滤波器是实现节能的有效方法。最大限度的减少电阻值，不同材料的电阻值不同，造成的电路损耗也不同，在保障安全的前提下，在成本核算有保障的基础上，选用导电率较高的材料作为传输介质。尽可能地选择大截面的导线，并将布线的线程控制在最为合理的范围之内，从而真正做到科学合理地缩小电阻值，以此来减少传输过程中的各种电力消耗。

结束语

总之，节能技术在电气自动化系统设计中便能得到普及推广，对强力推进节能降耗、推动循环经济做大做强有着无可替代的技术优势与实际利益。若想走顺绿色低碳经济的良性循环发展路，在现有基础深化节能节电技术升级与策略更新，实现可持续发展，是利国利民利己的一项伟大事业。

参考文献

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