电气自动化节能设计探索3篇

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电气自动化节能设计篇1

最近几年，电气自动化已经逐渐成为全新的发展趋势，该技术广泛应用在我国社会各个领域，在很大程度上推动社会不断发展进步，而且在人们的日常生活中的应用也比较广泛。但在电气自动化应用的技术中，仍旧普遍存在浪费资源的情况，这样容易阻碍我国经济的可持续发展。因此，研究分析电气自动化节能设计技术具有现实的意义。

1电气自动化节能设计技术的重要意义

近年来，我国电气自动化迅速发展，已经在社会多个领域中起着至关重要的作用，既可以提升生产效率，确保生产中不会出现意外事故，又可以减少管理成本以及人力成本，为企业创造更多的经济效益。然而电气自动化技术的应用也容易产生不利影响。比如：电能消耗加大、供电企业的供电负荷增加等，很多电气自动化系统设计都不具备科学性，造成浪费大量的电能，污染生态环境。人们在应用电气自动化时，也要将节能减排工作落实到位，从根本上实现人与自然的共同发展。将节能设计技术应用在电气自动化领域中，在很大程度上可以提升资源的有效利用率，减少我国资源消耗，改善当前我国能源紧缺的现状，实现社会经济可持续发展。此外，也可以减少对环境的污染，进一步完善城市生态系统，显著提升人们的生活水平。

2电气自动化的节能设计技术

2.1电气自动化的电能传输

在用电中，电能传输期间是容易造成电能出现损耗的。而造成该现象出现的主要原因是传输电线的电阻造成的电能消耗，因而在电气自动化节能设计过程中，需要充分考虑电能消耗中电阻的实际情况，才能有效完成电气节能设计。[1]电能在传输中也往往会产生很多热能量，而且也会消耗其他资源能量，想要将该问题解决，最主要的途径是降低电阻。同时，必须要重视其导线的总体布局，必须要避免出现线路弯曲的情况，可以适当地缩小导线长度。对于输电电缆的选择，要优先选择截面较大的电缆，可以有效的减少输电网络的内阻，以达到在电力传输网络上较少能源消耗目标。

2.2选用变压器

选用适合的节能变压器，也可以降低电能在传输中的电能消耗，变压器自身已经具备电压转换能力和电流转换能力。当前，采用的变压器多数是传统的，其节能效果不显著，有些老化的变压器容易造成线路破损，这样也会导致电能被消耗，但是使用新型的变压器，可以满足对电力资源节能需求。新型变压器在传输一样大功率的电流时，其内部电压是比较高的，这样就会降低电能的消耗。当前，我国很多新型的变压器都是使用环保材料生产的，这样可以获得良好的节能减排效果，但在变压器安装过程中，工作人员必须要定期检查已经安装完成的变压器，防止发生突发情况而造成不良的后果。同时在使用变压器时，最好采用三相四线的变压器来进行。

2.3选择电网输出无功补偿设备

在电力系统中电网输出无功补偿设备发挥着至关重要的作用，在电网系统运行中电力符合必须要向其提供相应的电网输出无功率补偿设备，该设备可以减少在传输电能中导线的电能消耗，有利于提高国家供电的安全性和稳定性。[2]并且对电网输出无功率补偿设备进行选用时，不能盲目的选择，而是应该由专业人员作出科学的选择，一旦选择不适合的设备，就容易造成国家供电系统不能正常稳定运行，影响社会的正常用电需求。

2.4采用变频技术

以往的固频技术有诸多缺陷，造成电气设备只能按照固定的输出功率来运行，在该情况下，很难结合具体需求作出一定的调整，往往会出现输出功率偏高或者偏低的情况，这样既浪费大量的资源，又降低电气设备运行的安全性。[3]因此，必须要高度重视变频技术的科学应用，让电气设备可以自动结合运行情况进行优化，进而实现节能的目标。比如：就交流变频调速技术来讲，在电动机设备中应用该技术，可以让电动机结合实际负荷情况来自动调速，这样既可以大大提升电动机的运行水平，又可以减少电能的使用，将其综合价值全面发挥出来。

2.5采用软启动器

通常，若电气设备正常启动，电路中容易出现过电流的情况，这样会导致在设备启动的瞬间会产生大量的能源消耗，而且还会降低电气设备的可靠性和安全性，很有可能存在故障隐患。[4]采用软启动器，此装置可以自动分析设备的启动时间，进而对设备元件的导通角作出一定的调整。并且必须要科学控制设备的启动电压，防止存在过电流的情况，保证设备启动的安全性。因此，通过运用软启动器对电气自动化设备进行严格的控制，可以使电能损耗大幅度减少，确保设备的可靠性。

3结束语

总而言之，电气自动化设计在方方面面都影响着社会的发展以及人们的日常生活，要想增强电气自动化节能设计技术的应用，必须要注重电气自动化的电能传输、变压器的选择、电网输出无功补偿设备的选择、采用变频技术以及软启动器技术等符合实际情况的节能方式，这样既有利于节能环保措施顺利实施，又可以为企业创造更多的综合效益。

作者:高珍珍 单位:焦作市技师学院

电气自动化节能设计篇2

当前我国能源仍处在相对紧张条件下，其中电气自动化属于相对重要的电气工程，所以，应该对节能技术进行发展，做好节能设计技术有关工作，这样既能提升节能效果，还能改进电气自动化总体水平。电气自动化主要是以信息技术为重要基础，并由电力技术进行辅助，其中与传统电气工程进行比较，其拥有较高效率，还能对人力予以节省，从而提升效益。现阶段国内仍经历着能源短缺问题，因此，电气自动化是否能实现节能减排尤为重要，在此背景下，必须对节能设计技术予以改进，这样既能减少整体能源消耗，还能让电气自动化达到良性发展。

1电气自动化节能设计技术的重要性

电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求。与此同时，应该借助节能技术让整个能源消耗慢慢减少，这样既能降低当前污染物排放量，还能强化对环境的保护，借此缓解环境污染等相关危机，从而提升生活质量，让电气自动化得到进一步发展。当前正处在低碳经济这一背景下，所以电气自动化更应该着力发展节能技术，对其有效设计，这样在减少污染物整体排放量的同时，能够让新能源实现有效开发，从而顺应时代总体发展潮流。

2电气自动化节能设计应遵循的原则

首先，安全性原则。在对节能技术进行设计时，需要考虑电气安全性，尽管节能属于技术设计的主要焦点，但更离不开安全性，只有保障电气自动化安全的前提下，才能让电气各设备予以稳定运行，进而让企业有关目标顺利实现。需要注意的是，电气自动化更是为用户服务，所以在设计时，必须确保居民能够正常用电，或者工业可以正常生产，这样在展现节能效用的同时，避免影响工业生产或者人们生活。有的技术人员过于关注节能作用，忽视了基本使用性，如果节能技术有着较强的节能效果，但不能满足用电需求，也无法让设备或者电器稳定运行，也将失去节能技术作用。也就是说，节能是要有前提的。因此设计时，应该做好安全性以及实用性等相关工作，提升技术水平。其次，先进性原则。在新时期，节能技术也得到很大提升，因此在开展节能设计工作时，必须对新技术予以关注，时刻把握最新技术动态，这样既能对新技术的先进性进行借鉴，还能改善节能效果。另外，由于电气节能设计主要是对能源使用率进行改善，让企业综合效益日益提升的同时，应该增强节能设计技术总体水平，电气自动化节能设计能否真正达到最佳效果，还需要在企业的管理上形成有效的节能体质，提高企业用电的节能意识。基于此，在节能设计时，可以选择经济性较高并且相对安全的材料，这样既能避免电气产品出现老化，还能让能源达到循环使用效果。再则，经济性原则。对于企业来讲，节能是一方面，经济和效益是一方面。故在电气自动化节能设计时，要综合考虑前面两个原则和经济性原则，节能设计在现状基础上的经济投入能够在短期内回收，为节能而花费发投资可以在2～5年内收回。节能设计需要考虑影响设备使用寿命所产生的费用。同时电气自动化节能设不应引起其他费用提高和增加额外工作。最理想的节能设计是既节能又不增加其他工作量。

3电气自动化节能设计技术的应用策略

3.1合理选择变压器

变压器属于电气工程较为重要成分，其不仅负责电压以及电流的转换，还关系到电气自动化系统能否实现正常运行。其中在对变压器进行使用时，会让电气系统消耗一定能源，尽管变压器没有工作，处在空载状态下，也会使能源发生一定消耗，因此做好变压器选择工作尤为重要，只有确保变压器得到科学选择，才能对变压器质量予以保障，从而达到节能目的。选择变压器及配套设施时，在计算节能效果时应考虑铜损和配套设备的电气操作寿命，及维护费用等。在这个过程中，需要对变压器材料予以改进，使其得到创新，这样既能减少材料成本，还能让变压器保持运行状态下进行稳定工作，以此实现节能效果。另外，科学技术日益开始进步，使得节能变压器也开始受到关注，因此，对电气自动化来说，应该对这些节能变压器进行开发利用，从而投入到电气工程中，实现节能目的。

3.2降低电能传输损耗

电能传输过程往往会发生一定损耗，其中如果线路设计出现不合理，或者输电线质量较差，也会让电能出现严重损耗。基于此，降低电能传输期间损耗非常重要，首先，应该结合电气工程具体建设情况，做好输电线路设计以及规划任务，并对输电线予以科学选择，确保输电线质量达标，然后对其定期维护，这样既能延长输电线使用寿命，还能减少线路建设总体成本。其次，在对线缆进行选择时，应该选择那些传输能力相对较强的线缆，一方面能避免电能传输时出现较大损耗，另一方面能改进节能质量。需要注意的是，在对缆线铺设时，需要其尽量保持直线，同时选择横截面积相对较大的缆线，这样既能减少缆线电阻，还能对缆线损耗予以控制，以此达到节约能源目的。再则，应将变压器设置在负荷中心，减少线路的供电半径，以减少缆线电阻。减少电压降损失，既达到了提供供电质量的目的又实现了自动化节能的要求。

3.3采用无功补偿技术

电气自动化设备中往往有诸多无功功率，使得配网线路出现较大线损率，进而造成电能质量逐渐下降。所以，电力企业常常为了达到正常供电电压，会增加电能供应，使其满足设备运行有关需求，需要注意的是，该种方式会让资源发生浪费，影响电力企业发展。在此背景下，必须对无功补偿设备进行使用，把其应用在配网线路中，这样既能让无功功率实现平衡，还能让电网线路损耗逐渐降低，进而实现节能目标。无功补偿技术主要目的是提高功率因素来减少电能损耗。优点如下：

（1）提高功率因数可以减少线路损耗。在设备功率一定的情况下，功率因数越高，线缆功率损耗越低。

（2）提高功率因数减少变压器的铜损。变压器的功率损耗主要包含铁损和铜损。提供变压器二次侧的功率因数，可使总的负荷电流减少，从而减少铜损。

（3）提高功率因数可以减少线路及变压器的电压损失。由于提高了功率因数，减少了无功电流，因而减少了线路及变压器的电流，从而减少了电压降。

（4）提高功率因数可以增加发配单设备的供电能力。由于提高了功率因素，供给同一负载功率多需要的视在功率及负荷电流均减少，所以，对现有设备而言，变压器容量和电缆截面就有了富裕。另外，在使用该技术时，应该注意几个问题，首先，电容器补偿时，必须让技术人员了解电容器有关参数信息，比如电压容量以及负荷值等。其次，在无功补偿时，需要对电网线路具体运行情况予以分析，这样既能对补偿需求进行有效明确，还能选择恰当设备，提升节能效果。其中如果配网线路负荷出现较低时，通常会选择静态无功补偿这一设备，从而增强补偿效果。如果配网负荷相对较大时，一般会选用动态补偿设备，不但能对线路或者设备予以实时监测，还能对补偿值进行及时调整，以此确保补偿效果。

3.4科学使用有源滤波器

为了避免电气设备出现失误，应该对谐波予以关注，其中使用有源滤波器属于较为有效方法。失误动作通常是由于电气设备数量持续增加，从而出现很多谐波，并且受电网阻抗影响，使得这些谐波产生电压重复这一情况，进而造成电压出现畸变。但对有源滤波器进行使用，能够避免失误动作出现，具体来说，有源滤波器拥有很强的动态性能，同时反应速度也较快，可以让功率范围得到开拓，进而达到无功补偿效果。另外，如果能对有源滤波器予以科学使用，一方面能对一连串谐波进行有效过滤，另一方面能减少设备失误几率，从而让电气设备拥有良好运行效率，借此实现节能目标。

3.5使用光伏技术

在新时期，国内光伏技术也得到一定提升，同时光伏设备以及光伏电池开始向自动化等有关方向发展，如果把该技术用在电气系统中，不仅能让光能有效转化为电能，还能为电气设备做出相应准备，提供能源方面支撑。并且应用光伏技术能够让传统电能使用率逐渐降低，避免出现大量污染物排放，从而达到节能环保等有关发展目标。近几年，国内出台了诸多政策以及法规，一方面要求各领域必须增强节能意识，同时优化产业结构，另一方面要降低能源使用，从而减少环境污染。光伏技术分为太阳热发电技术和太阳光发电技术。太阳热发电技术由光热转换和热力循环两部分过程。主要是采取提高热能量转换出电能的效率达到节能的目的。自动化节能主要从材料及控制方式上考虑。太阳光发电系统包含太阳能电池板、蓄电池、充放电控制单元等组成。节能设计应充分考虑经济性与节能效率等因素。在节能设计时，既要做好节能技术创新工作，还要改善人们节能意识，这样在对行为习惯进行规范的同时，可以提升节能效果，进而改进电气系统总体运行效率。结语：在新形势下，促使电气节能设计变得愈加重要，所以，在开展电气自动化各项工作时，必须落实好节能设计，一方面能减少电力消耗，另一方面能提升电力运输以及配电能力，实现节能目的。

作者:秦红红 单位:昌吉职业技术学校

电气自动化节能设计篇3

近几年，能源逐渐变成全球发展重要资源，各个国家也开始将能源作为关注重点，甚至有部分国家开始为了能源发起争夺战争，由此可知，在现代社会中能源对于国家发展重要性。而社会大众对于能源的实际需求，会因电气自动化发展而持续上涨，也有很多民众既希望日常生活可以更加舒适，又希望电气自动化可以节省能源，在这种情况下电气自动化节能设计技术变得越发关键。通过电气自动化节能设计技术，便可促使电力系统更加节省能源使用量，从而省出更多能源为我国发展提供支持。

1电气自动化节能设计技术必要性分析

由于我国在电力方面发展情况十分特殊，虽然我国电力行业发展与其他国家电力行业发展较晚，在节能技术方面可能存有诸多不足之处，但我国电力行业在节能技术方面也有很多专属特点。其一，我国有关部门为电力行业提出诸多标准规范，其中部分规范作用便是限制电力使用量，也通过诸多渠道增加电气节能宣传推广，促使我国社会大众具备正确的电气节能意识；其二，近几年我国开始为电气自动化节能设计提供大力支持，帮助相关人员构建研究团队与项目，甚至还专门划出一笔资金用于电气自动化节能设计技术研发；其三，我国正式将电气自动化节能设计当作可持续发展中的核心战略部分，并将电气自动化节能设计作为整体发展方向，明确提出不可过于盲目节能在电气自动化节能设计中投入大量资金[1]。

2电气自动化节能设计技术核心原则

2.1确保电气应用安全

在近几年我国整体发展之中绿色环保一直是能源控制关注焦点，因此，在对电气自动化展开节能设计时，就需要秉持绿色环保原则。在电气自动化节能设计之中，必须秉持绿色环保原则，这样才可以促使电气自动化全过程足够安全，如果在电气自动化运行中出现安全事故，那么电气自动化节能设计就会丧失自身意义。

2.2贴合我国环保标准

在电气自动化节能设计技术之中所具备的环保功能，不仅彰显在利用新能源、提供便利以及实用性较强等方面，还需适当针对节能材料应用情况展开考量。由于大部分电气自动化装置应用都有着有限寿命，一旦装置到了应用年限就需要激励更换电气自动化装置，被换下来的老旧装置就需要处理掉，但这种被淘汰的老旧装置具体应该怎样再次利用，一直都是电气自动化节能设计工作重要任务。因此，在开始设计电气自动化节能方案时，相关人员就需要按照企业对于产品生产的实际需求，合理确定选用哪种节能材料，这样即便电气自动化装置已经处于报废状态还可以在其他领域中继续应用，切实达成电气自动化装置可再回首目标，这样既可以让我国能源得到反复应用，还能够有效减少相关企业在生产方面所投入的资金成本，从而在根本上实现绿色环保效果。

2.3增加企业经济收益

当相关人员在对电气自动化展开节能设计时，需要根据我国对于电气自动化节能要求，以及企业自身发展实况进行相互结合后，再进行电气自动化节能设计。如今在开展电气自动化节能设计时，相关人员一定要提前针对节能设计进行规划，并在开始设计时针对规划内容展开进一步健全，主要将增加企业经济收益作为核心原则，把电气自动化节能设计成本掌控在企业承受范围之内。而且电气自动化节能设计最好将运行安全作为基础，不可以单纯为了节省资金或增加节能效果，就忽略掉电气自动化运转安全。

3电气自动化节能设计技术要点探索

3.1变频节能技术

所谓变频节能技术是指当电力系统中的高压和低压配电网负荷与需求发生变动时，利用电力系统中变压装置与变频装置控制能源输出量，促使电气自动化可以与相关部门对节能环保需求相符，这种技术在电气自动化之中节能效果约为35％左右。一般变风量系统之中是通过变频系统和变风量设备所构成，整体属于十分舒适，还能降低能源损耗量的系统，这种系统具备以下几种优势：其一，在此系统之中具备能源消耗控制装置，当系统处于运行状态时，能够合理调整能源输出的实际频率与消耗量，在任何环境之中都可以进行变频优化，能够切实达成电气自动化节能设计要求。第二，能够在安装之后自行开展运转与优化，在运转之中不会对电气自动化造成任何限制与影响，切实为用电公户提供良好体验[4]。

3.2在线监测技术

所谓在线监测技术是指针对电气自动化中电力系统运转型情况展开实时监督与监测，时刻保证电气自动化处于最佳运转状态中。这种技术类型较多，主要类型有局部监测和损耗监测，其中局部监测是指变频装置中局部放电的信号监测，在这类监测技术之中具备脉冲电流检测、超声波检测、超高频监测等技术，能够利用以上技术对电气自动化运转情况与节能情况展开实时监测。而损耗监测则是指电容设施介质损耗监测和电容量监测，为了切实解决电流传感装置应用不足，便需应用自动反馈零磁通补偿技术的电流传感装置，这种传感装置铁芯属于导磁效果机枪的坡莫合金，还具备深度反馈技术，这样便可及时针对电气自动化中运转情况展开自动追踪，从而在确保电气自动化运转效率同时，增加在线监测技术准确度与应用效果，而且这种监测结果不会因任何因素所干扰。

4电气自动化节能设计技术落实途径

4.1合理挑选变压装置

在对电气自动化中的变压装置进行节能设计时，一定要注意以下几点节能设计内容。其一，选择节能类型的变压装置提升电气自动化对于能源的实际利用率，在电气自动化之中变压装置属于重点设备，但变压装置又是对能源消耗量极大的设备之一，正常在将变压装置安装到电气自动化之中以后，其就一直在蒂纳里系统之中实时运行，只有当变压装置需要接受养护或检修时才可以暂停运行，如果变压装置所用型号不属于节能类型，就会导致电气自动化能源消耗量直线上升，因此，一定要选取节能类型的变压装置，如非晶合金变压装置。其二，按照电气自动化运行需求选取变压装置实际容量，通常变压装置自身所具备的额定容量就能够满足电气自动化运行需求，但变压装置实际容量若是比电气自动化运行需求大很多，就会导致变压装置大部分容易无法得到利用，因此，一般都会有限选取容量为80％的变压装置。

4.2确定低压电缆截面

在对电气自动化进行节能设计时，一定要注意以下几点节能设计内容。其一，确定低压电缆截面，通常相关人员会根据供电系统与配电系统，对于低压电缆的截面设计标准进行设计，但这种标准会导致相关人员认为低压电缆无需大容量和长线路，最终就会按照传输电力的实际密度确定低压电缆解面，但这样就促使低压电缆截面处于一种过大状态，于是相关人员开始按照电气自动化温度升降与电压损耗等情况确定低压电缆截面，但这样又会导致传输电力的实际密度被忽略。因此，相关人员需要根据电气自动化节能设计标准：当供电系统与配电系统处于运行稳定情况，平均每一年在运行方面的负荷时长为Tmax＜4000h时，便可按照导体流量确定低压电缆截面，但也需在考虑传输电力的实际密度后再进行确定。其二，确定供电方式，通常电气自动化照明系统电压约为220V左右，正常供电方式是单相与两相这种二线方式，或是三相四线方式，如果供电方式各不相同对促使电力线路损耗情况各不相同，而在以上所有供电方式之中三相四线对于电力线路的损耗情况最轻，因此，在电气自动化节能设计中最好选用三相四线作为供电方式，这样可以将三相负荷保持在平衡状态下，切实减少电气自动化能源消耗量。

4.3选取适宜补偿设施

在电气自动化之中应用无功补偿设施时，既能够有效减少电力系统运转中变压装置所耗电量，还可以有效增加电气自动化运行效率，由此可知，无功补偿装置对于电气自动化而言较为关键，所以在落实电气自动化节能设计时，需要选取适宜补偿设施，从而在大幅增加电力系统对于电力的供应质量同时，切实实现电气自动化节能目的。其一，在选取适宜补偿设施时，需要针对无功补偿设施标准参数展开详细检查，检查时涵盖电压量与供电量等内容，就目前电力系统运转实况与无功补偿设施线路实况而言，需要相关人员开展统计工作，这样才可以进一步确定无功补偿正确线路；其二，可以通过投切方法选取适宜无功补偿设施，但这种方法需要相关人员适当考虑有效补偿，再按照电气自动化运行标准确定无功补偿设施。

5结束语

综上所述，如今在电气自动化中应用节能技术展开节能设计时，必须秉持确保电气应用安全、贴合我国环保标准以及增加企业经济收益等核心原则，并着重针对电气自动化节能设计中，变频节能技术与在线监测技术的要点探索，这样才可以切实掌握节能技术要点，在电气自动化节能设计之中便可在根本上实现节能环保目标。此外，在落实电气自动化节能设计时，还可以通过合理挑选变频装置、确定低压电缆截面以及选取适宜补偿设施等途径，保证电气自动化节能设计效果。

参考文献：

[1]胡延丰.电气自动化中的节能设计技术[J].中国战略新兴产业（理论版），2019（15）：1-1.

[2]杨凌吉.针对电气自动化节能设计技术的实际应用对策[J].数码设计（下），2019（09）：109-110.

[3]张博文.针对电气自动化节能设计技术的实际应用对策[J].电子技术与软件工程，2019，153（07）：111-111.

[4]齐崇勇.电气工程自动化节能设计技术的研究与应用[J].上海节能，2018，360（12）：52-54.

作者:朱燕 张英光 单位:炎黄职业技术学院机电信息系