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摘要：在电气信息领域出现了一个新兴的学科，就是电气自动化技术。该技术与工业生产、产品制造以及人们的日常生活紧密相联，可以改善人们的工作条件，提高整体的生产效率，降低机械设备运行的成本。企业想要在市场中拥有绝对的竞争力，就必须对电气领域的节能技术进行研究和应用。因为科学技术是第一生产力，降低技术成本才是发展的关键。因此，本文针对电气自动化中节能设计技术的应用进行了分析。
关键词：电气；自动化；节能；研究
一、电气系统的节能技术
（一）降低电能的传输消耗
导线里面存在电阻，在传输电能的过程中，一定会消耗有功功率。因此，要想降低导线电阻，可从以下几个方面来着手：
1、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；2、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；3、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；4、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。
（二）变压器的选择
在设计的过程中，选择变压器要着重注意几下几个方面：
1、为了降低变压器的有功功率的消耗，要选择节能型的变压器；
2、为了保持三项电电流平衡，要采用单向自动补偿设备。减少负载的不平衡，从而把变压器自身损耗减小到最低。
（三）无功补偿
在配电设备里，无功功率占有着相当大的容量，这样会增加线路损耗，并且把电网的电压降低，同时也会在一定程度上影响到电能质量以及电网的经济运行。无功功率对用户最直观的体现是功率因数偏低。如果功率因数小于0.9，那么就属于偏低的情况。为了无功就地平衡的实现，可以选择恰当的无功补偿设备，增加功率因数，让系统的电压保持稳定，提高电能的质量，达到节能减耗目的。
电力系统在运行的过程中，如果采取无功功率补偿，需要做到以下几点要求：
1、确定电容器的容量，以自然功率因素和配电电压容量等参数为依据，通过对其计算来得到，如果在补偿过程中有谐波的产生，需要串联一定数目的电抗器，以此来滤除线路上产生的谐波；2、为了能够有效预防无功倒送、投切震荡以及过补偿，在选择投切参数物理量的时候，最好能够选择无功功率；3、现今普遍应用的模糊投切的效果很不错，不但跟踪很准确，并且调节很平滑，适应面广泛。在使用的时候，投切复合开关需在低压时使用，而针孔接触器需在高压补偿柜里面使用。
确定无功补偿容量时，应注意以下两点：
1、在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。
2、功率因数越高，每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
以上几种补偿方式各有应用范围，应结合实际确定使用场合，各司其职；无功补偿技术是用来减少损耗，提高效率的；我们需要查看使用补偿后是否经济适用，使用无功补偿后有没有根本上减少损耗，补偿量是否足够是很重要的。补偿器在使用时应该熟悉和了解相关知识，避免使用不当后造成经济上的损失。
（四）有源滤波器
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：滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。反映灵敏；具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。
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。
（五）应用PLC变频节能技术
在自动化生产系统中，PLC节能变频技术起着至关重要的作用。它不仅能极大地延长电机驱动设备的使用寿命，减少电网波动，更能有效的降低整个自动化生产系统的能源消耗。
PLC变频节能系统由PLC可编程控制器和变频器组成，通过梯形图编程的逻辑控制和变频器对驱动电机工作电源频率及电压的整定，实现电机的平滑调速。因为电动机在启动时，电流会比额定高5-6倍，对电机的冲击很大，不但会影响电机的使用寿命，而且消耗较多的电量。当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要比直接工频启动小很多。通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。并且由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少无功损耗，增加电网的有功功率。
综上所述，PLC变频节能技术在电气自动化的设计和应用中也起着至关重要的作用，尤其在自动化生产系统中，设计一套好的PLC变频节能系统，将对节能减排工作有着巨大的帮助和提升。
二、节能设计技术在电气自动化中应用的措施
（一）提高电气系统工作的效率
要让电气工程达到很好的节能效果，应该重视电气设备的设计，同时做好电气设备的安装，这是让电气工程有良好节能效果的前提。电力系统运行中，想从根本上降低有功功率的损耗，应该从降低电路损耗、使用无功功率补偿以及均衡负荷等方面入手[7]。例如，设计配电时，应该合理选择系数，科学制定负荷，以有效提高电源综合利用率和设备运行效率，从而在最大程度上降低电能的损耗。
（二）做好人员的管理工作
节能设计技术在电气自动化中应用，应该选择专业人员进行全程操作。同时，要制定相关的操作规范，监督工作人员操作方式和流程是否按照有关规范进行，以保证整体的操作质量。为了让节能效果更好，应用前应该先对原有设备以及各个配电线路进行全面检查。
（三）做好技术准备工作
企业要在电气节能设计方面做好技术准备工作。节能设计在电气系统中的全面应用需要很多技术支持。要结合当时当地的材料设备等因素综合考虑，选用节能型设备，优化电气自动化设计方案。
三、结语
随着社会经济的不断进步，电气自动化系统也会随着社会的发展而更加完善，当前，电气自动化系统中的节能技术还处在发展的初级阶段，我们必须要从节约能源出发，尽量减少能源消耗和对环境所造成的污染，为使用者提供舒适健康的生活工作环境，实现中国电气节能的跨越式发展，电力技术正处在飞速发展的时期，电气自动化中的节能设计技术也会越来越受到社会的重视，只有不断对配电设计进行优化处理，加强电力的合理利用，提高电气自动化设计系统的运行效率，不断研发新的节能技术，才能间接或直接地降低损耗，保证在设计和运行的过程中起到节能的作用。
参考文献
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