探究电气自动化的节能技术

景秀萍

【摘要】随着社会的快速发展与信息技术的不断完善，电力系统已走向自动化，并在自动化的基础上逐渐的向节能技术发展。而节能这一主题在今后也将得到大力的推广。本文主要对电气自动化节能技术进行了分析与探讨，以及电气自动节能化技术的应用，进而促进节能技术在电气自动化系统中发挥更好的效果。

【关键词】电气自动化 节能设计技术 技术应用

一、电气自动化节能设计的概述

电气系统的自动化是电气领域里面新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有着密切的关系。电气系统的自动化能够改善劳动的环境，提高工作效率和生产率，降低运转的成本费用，它所起到的作用是不容忽视的。现在，国际上都在呼吁开展绿色革命，在我国目前的经济建设过程中，节约能源已经被列为了重点问题。其中，推动节能减排的关键就是自动化方面的技术。在未来经济的不断发展过程中，节约能源的新型技术将处于主要的位置，电气系统自动化节约能源的设计技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。

二、电气自动化的节能设计技术

（一）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。这可以在进行布线时，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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

三、电气自动化节能技术的应用分析

（一）电气自动化供电系统的节能技术应用

电气自动化节能技术在供电系统中的应用主要体现在以下几个方面：①变压器中的技能技术应用。变压器在供配电系统中应用的非常广泛，变压器在应用的过程中造成的能源浪费也是非常严重的，主要通过空载损耗及负载损耗等原因而导致。变压器的节能则主要从降低空载损耗和负载损耗两个方面入手，同时要对变压器的运行方式进行改善，以达到节能的效果。减少变压器的空载损耗主要通过改变变压器的设计及制造工艺，在选择变压器时尽量选择品质比较好的变压器。减小负载损耗主要是通过改变变压器的绕组电流和绕组电阻，因此要选择组织较小的绕组变压器；②线路传输过程中的能耗控制技术，即降低线路的电阻损耗的技术。一方面，选择导电率比较小的导线材质，减少电路上的能源损失，另一方面，要控制导线的长度及横截面积，尽量使长度短而横截面积大，以减少电能的损耗，而减少电路长度可以通过设置合理的变压器位置来解决，通过合理的位置选择，以缩短线路的距离，从而降低能源的损耗；③提高供电系统的功率，降低能源的损耗，这一技术的运用主要是通过减少线路的无功损耗来实现。在进行电气设计的过程中，尽量使用功率比较高的电气设備，利用静电容无功补偿技术来降低负载及无功电流，降低电流损耗，提高功率；④针对电气自动化应用过程中因三相电不平衡而造成变压器的铜损增加的现象，在电气自动化设计的过程中，要平衡三相电负荷，尽量避免三相电之间电流值不平衡的现象，减少铜损和铁损，以达到节约能源的目的。

（二）电气自动化设备系统的节能技术应用

电气自动化设备系统的节能技术应用也非常关键，其应用主要体现在两个方面。一方面，电动机的节能技术应用。由于电动机的工作效率是影响电气自动化系统中能源消耗的关键因素，因此，要尽量使用高效率的电动机，避免电动机能源消耗，提高电动机的工作效率。高效率电动机使用不仅可以节省大量的电力资源，而且还能够提高电动机自身的工作效率。合理对电动机的交流变频调控装置进行使用，推广交流电机调速变电技术，使得电动机在使用过程中变频调速的转速能够根据负载自动调节，使得自动转速和负载的变化能够很好的配合，以最大限度的实现电动机的节能。另一方面，使用软启动器，以实现节能。软启动器的使用可以实现对可控器件的硅原子期间的导通角根据启动时间长短来进行调节，从而达到控制电压变化的目的，软启动器的使用不仅可以使得电气设备能够平稳启动，而且能够使得电气设备在频繁使用的过程中实现能源的节约。从而提升电气自动化系统工作中节能技术应用的效果。

结语：

综上所述，必须从节约能源出发，使电气自动化尽可能少用能源，降低对环境的污染，并为使用者提供健康、舒适的工作及生活空间，最终实现我国节能电气的跨越式发展。可以预言，随着社会的进步和电力技术的发展，电气自动化的节能技术在今后的使用会越来越广泛，而今后研究的节能技术也将会朝着更好的方向发展。

参考文献：

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