宁希刚 马永安
（陕西龙门钢铁有限公司 陕西省韩城市 715400）
摘要：在电气信息领域出现了一个新兴的学科，就是电气自动化节能设计技术。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，降低生产成本才是发展的关键。
关键词：电气自动化；节能设计技术；电气工程
一、电力系统中节能技术具有的优势
1.1电力系统变压器的选择
变压器在电力系统中具有十分重要的地位，因此在设计电力系统的过程中，设计者拣选变压器要特别重视以下几点：经由拣选节能变压器来缩减变压器的功率损耗；经由选用单向自动补偿配置，确保三相电电流彼此平衡，缩减载荷的不平衡，进而减少变压器本身损耗。
1.2电力系统中减少传输的功率消耗
功率线电阻是整个体系中的基本结构，所以会在正常运转的过程中产生功率的损失，但是由于电流的数值是保持不变的，为了保障正常可靠的电力传输，只有改变布线电阻。我们知道，电导率之间的关系是成比例的，金属丝网和线缆的电阻，与线缆材质的选择，以及横截面积有关。因此，降低电阻在以下几个方面：尽可能选择阻值较小的线缆，这在一定程度上，可以减少电力传输过程的消耗；在配线过程中要尽量避免多余弯路，以减少线缆长度；为了缩短传输距离，尽量选择负荷中心到变压器距离更近的电源；尽可能增大导体的横截面，这样可以降低电阻，从而减少电力传输损耗。
1.3采用无功补偿
在电力系统中，无功功率是始终存在的，而且还需要提供一个大容量的无功功率补偿，以减少损耗。它也可以在一定程度上改善电力能源的质量和电力系统的经济运行。对于企业用户来说，低功率因数就是一个直接的结果。如果功率因数小于0.9，则要面临国家电网的罚款，这样大幅增加了企业用户的用电成本，同时也大大影响了企业的经济效益。所以，为了实现无功功率的平衡，可以选择高技术、高效率的设备适当的补偿无功功率，来提高功率因数，还可以达到电力系统电压稳定，电网质量提高的经济和社会效益。
二、电气系统的节能技术
2.1降低电能的传输消耗
导线里面存在电阻，因此，在传输电能的过程中，一定会消耗有功功率。但是线路的电流会保持不变。所以，为了降低在线路上传输电能所产生的消耗，就只能想办法降低导线电阻。我们知道，导线电阻同导线的长度和导线的电导成反比例的关系，同截面的面积成正比例的关系。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。
龙钢公司现已基本淘汰高发热量、高损耗的电力电缆，选用优质铜缆，并对供电线路进行优化，已达到节能降耗的目的。
2.2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。
目前，龙钢公司正在用高技术含量的节能型变压器逐步替换高损耗、技术落后的变压器，进一步降低生产成本，以提高企业产品的竞争力。
2.3无功补偿
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、过去的补偿电容里面的循环投切及等量分组和后期的投切开关按级投切及按比例分配，这些都没有办法达到理想补偿效果。现如今，正在使用着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。
2.4有源滤波器
为了有效避免发生电气设备的误动作，要尽量消除谐波。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：反映灵敏；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。
龙钢公司目前已在功率因数低，电压波动大，容易产生谐波污染的轧钢电力系统中广泛应用了该自动化技术，并已取得良好的经济和社会效益。
三、电气系统自动化节能设计技术的应用
3.1电气工程方面的设计
要真正实现电气工程的节能，就要十分注意电气装置的设计和安装，只有完成了这两个环节，才能为节能打下坚实的基础。
3.2优化配电的设计
在电气设备实际运行中，要将其他所需要的动力运用当中去，因此，要对电气的可靠性和负荷容量进行充分的考虑，在对配电的标准进行设计时，还要控制电气器械的标准。在进行配电时，在保证用电设施的标准的基础上，要确保电力工程的稳定性和有效性。另外，很重要的一个方面就是安全方面，只有保证了操作的安全性，才能保证电气设备的持续有效的进行，可以将绝缘的导线加入到布线中去，并保证动态的稳定性，并进行接地措施，保证其安全性。
3.3提高电气体系的运转效率
在选择设备时，要选择节约能源的设备，从而在每天生产中减少能源的利用。在电力体系运转时，减少电路的消耗，合理的利用设计参数，同时对负荷进行合理的调整，这样就可以有效的提高工作效率，并达到节能的作用。
四、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，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。
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