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电气自动化的节能设计技术探讨韦宗元

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：韦宗元

[导读] 摘要：电气自动化应用于我国的各行各业中，对我国的日常生产和人们生活具有重要作用。

        广西华通建筑装饰工程有限公司广西南宁 530000
        摘要：电气自动化应用于我国的各行各业中，对我国的日常生产和人们生活具有重要作用。但由于电能输送过程中存在严重的能源损耗问题，且我国的能源出现短缺，因此需要对电气自动化节能技术进行优化、更新，从而保证电网系统运行的稳定。
        关键词：电气自动化；节能设计；技术
        随着社会经济和科学技术的不断发展，我国的建设规模不断扩大，电力逐渐成为人们日常生活必不可少的重要资源。电气设备与人们生产和生活的方方面面有着密切关系，电气设备的普及一方面给人们带来了便利，一方面又加快了我国能源的损耗速度。从当前的阶段来看，如果这个问题一直存在我国的建设过程中，那么将会导致我国资源利用不充分，造成随意浪费资源的情况，使得供电受到影响，将会影响人们日常生活和正常的生产活动。因此，深入研究电气自动化节能对未来环境资源的发展具有重要意义，避免不必要的损耗，提高供电稳定性，降低成本，促进社会建设事业的发展。
        1.电气自动化节能设计的原则
        1.1环保性原则
        电气自动化节能设计的目的是为了减少生产和生活中不必要的能源浪费，有效提升能源利用效率，进行获取更多的经济效益，实现节能设计安全性、实用性和环保性。进行电气自动化节能设计时，有效结合近些年比较热门的环保主题———低碳经济，相关人员严格筛选原材料和电气设备，保证其可靠性和环保性，一旦发现电气设备出现老化现象时，必须及时更换设备和线路，加强对周边环境保护，在实现正常的供电需求时，达到节能环保的目的[1]。
        1.2经济性原则
        进行电气自动化节能设计时，相关人员必须按照国家标准并结合企业自身的实际情况进行设计，不能一味追求节能而忽略成本的浪费。进行节能设计时，为了避免能源的耗费，降低运行成本，电气工程师进行设计时，必须考虑实际的情况，在更新完善电路电缆、电气设备的同时，还要考虑节能效果和减少资金投入，制定出合理的设计方案，提升电气企业的经济效益。
        2.电气自动化节能技术设计的应用
        2.1合理选择并使用无功补偿设备
        无功补偿设备主要是用于对无功功率进行补偿的设备，避免供电过程中变压器不必要的输电消耗，从而提高设备的运转效率。无功补偿设备作为电力系统中的重要设备，一方面可以提高供电的质量和实现节能的目标，影响着电网系统的运行，无功补偿设备自身出现性能问题，就会对电网系统节能效果得到稳定发挥，甚至影响整个电力系统的正常运行。进行无功补偿设备的选择时，需要紧密结合电力系统查看补偿设备的基本参数，包括电压负荷、电压容量，根据电网当前的运行情况和补偿线路的实际情况选择合适的设备，如果线路负荷小的，则选择静态补偿装置，若负荷较大的，则选择动态补偿装置。总而言之，结合线路的具体负荷情况科学合理地选择补偿方式，更好地保证节能效果。通过投切的方式合理选择无功补偿设备，但由于传统的方式往往存在严重滞后的弊端，因此选择投切方式时，需要考虑系统的准确性，合理转变传统方式，采取更为准确、灵活适用范围广的方式，安装设备时，采用就地安装的方式进行无功补偿设备的安装[2]。
        2.2降低电能传输的消耗
        电能在传输过程中，由于导线自身具有电阻，导致大量的电能消耗和浪费，阻碍了电能的有效传输，同时电能在输送过程中，消耗电能传输中的有功功率，虽然电流在传输过程中电阻不会改变线路中电流的大小，但会影响输送过程中的功率，因此，需要采取电气自动化节能设计控制电阻的数量和大小，减少导线的电阻，从而实现有功功率损耗的降低。

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电阻值的大小与导线的长度、材料、横截面积、大小有着重要关系，电阻值与导线的长度成正比，与横截面的大小成反比，利用电阻值的正反比关系可以有效避免有功功率的损耗，如：在电气自动化节能设计过程中，采用电导率较小的材质且横截面积大的导线，从而减少电阻值以降低电能传输过程中的消耗；或者尽可能缩短导线的长度，降低设计成本的同时避免能源消耗；在负荷中心安装变压器，缩短供电距离，从而有效避免电能的损耗。
        2.3提高变压器的电压
        变压器作为电力系统的重要设备，进行电气自动化节能设计时，为了达到节能的目的，需要合理选择变压器，保证电能鼠洞过程中电流负荷的温度，从而降低电能资源损耗，实现节能环保的目的。变压器遵循电磁感应原理，可以将交流电压装置中的电压、电流、抗阻值进行相互转换，在输送功率的过程中，电压值低时，变压器损耗的电压就高。通过这样的原理可以有效降低传输过程中的电压值，更好的运用于人们日常生活中的供电设备[3]。选择变压器时，需要根据节能设计理念、节省成本的原则进行选择，选择的变压器材质和运行介质要合理，如硅钢片、绝缘材料等；变压器的安装位置要考虑便于管理和维护的同时，减少成本的耗费，尽量与其他辅助设备安装在一起；变压器的数量和容量的选择必须从实际出发，合理计算地的电力用户的用电量，避免过多或过少的变压器影响整体的供电情况[4]。
        2.4合理使用有源滤波器
        电气设备在运行过程中，由于谐波的出现导致电气设备的质量受到影响，同时还会影响整个电网系统的电压和运行的稳定性。为了有效消除电网中产生的谐波，减少电气设备运行过程中产生错误，提高电气的使用寿命。有源滤波器依靠其运行速度快、性能好的优势应用于电气设备的节能设计中，及时、高效地过滤谐波，保证电气设备的正常运行。电气设备的数量是导致干扰谐波产生频率和数量不断增加的原因之一，引入有源滤波器以消除电网中出现的重叠导致电压畸形的问题，使电压系统运行稳定，虽然价格相对较高，但其本身带来的效益远远大于其本身的价值。
        2.5强化电力电缆设计工作
        电力电缆是电气工程中的重要组成，将会对整个电气自动化节能设计过程造成影响。由于电力电缆的成本是整个电力工程中成本最高的项目，某些企业为了降低成本，往往采取偷工减料的方式，但往往由于质量不过关导致后期的维修成本增加。因此，相关人员在对电力电缆进行设计时，需要综合各个方面进行考虑，选择的电力电缆材质、性能要合格，需要测量其电缆横截面的电流强度、电流密度，还要根据电气自动化设计原则合理选择电缆材质，市面上的电力电缆最常用的三种材料，如铝、钢材、铜，比较三种材料的优劣，根据电气工程的实际情况，合理选择电力电缆材质，确保其满足电网系统运行的需求。通常情况下，钢制电缆比铝电缆的安全性能、节能性好，铜电缆具有良好的节能效果和适用性，但由于成本较高，通常作为电气工程设计师设计电力电缆材质的下位替代[5]。
        结束语
        综上所述，为了更好的发展社会主义建设事业，有效降低成本和避免能源耗费，需要对电能的输送过程进行优化，采用电气自动化节能设计是未来发展的必然趋势。为了实现电气自动化运行效率的最大化，需要不断探索和挖掘运行过程中存在的问题，并不断改善无功补偿设备，消除谐波并避免传输过程的电能损耗，强化电力电缆的设计工作，使我国电气自动化节能设计在未来的发展中得到不断的更新和完善。
        参考文献：
        [1]欧阳启祺.电气自动化的节能设计技术的研究[J].中国战略新兴产业,2017(08):17-19.
        [2]谢春.电气自动化节能设计技术探讨[J].湖北农机化,2019(16):15.
        [3]朱先清.电气自动化的节能设计技术的探讨[J].经贸实践,2016(18):241.
        [4]张黎明,王刚.论述电气自动化节能设计技术[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(12):192.
        [5]贾扬群.节能设计在电气自动化工程中的应用探讨[J].电子制作,2019(04):80-81.