摘要：随着我国科学技术的不断进步，电气自动化技术也在不断发展。当前，我国电气自动化技术已被广泛推广，合理的电气设计不仅可以为企业带来较大的经济效益，还能实现节能的目的。但是，如何做到合理并兼备节能的技术设计，是众多企业需要面临的一个重要问题。本文从电气工程自动化信息技术的发展现状、以及变压器的节能设计、功率因数的管控、输配电线路的电力电缆合理选择等方面，分析了电气自动化工程中的节能设计技术。
关键词：电气自动化；发展现状；节能设计
1.电气工程自动化及节能设计的发展现状
随着电气信息技术的不断完善，电气自动化作为行业领域的新兴学科，颇受人们的关注，电气自动化系统不仅能够提高电力系统的工作效率，还在运行成本、劳动生产率以及改善工作条件等方面发挥着非常重要的作用。近年来，节能环保技术逐渐兴起，当前经济建设最重要的目标便是实现节能减排技术。而先进的自动化技术成为了推动各行各业节能减排的有效手段。所以，就电气自动化系统而言，城市电网的不断扩大和电力系统的持续增容，使大量的变频器和整流器等得到有效运用，而这些会造成大量的谐波产生，对电网造成很大的威胁。为达到节能的效果，并消除谐波，电气自动化需要从无功补偿、有源滤波器、变压器等方面入手，促使电气系统在运行过程中实现节能的目标。
2.电气自动化的节能设计技术
2.1变压器的节能设计技术
在电气自动化工程之中，变压器是重要的设备，其主要负责电流、电压和功率的转换工作，它需要耗费大量的能源，即使是在空载运行状态下，变压器的运行也会造成低压系统的大量能源损耗。一般而言，变压器的节能设计主要有以下几个方面：（1）防止变压器型材带来的巨大能源消耗。变压器需要将制备材料优化设计组合在一起来实现节能，因此，应该提倡节约的理念，满足变压器正常工作的条件下，选择比较合理的运行介质和材料，不但可以减少电气自动化工程的成本，又可以实现变压器节能的目的；（2）铜材是非常好用的一种材料，所以，变压器配备的电线和电柜都可以采用铜质材料，并采用换位导线的方法。降低磁密并采用较薄的、质量较高的冷轧硅钢片，从而使变压器在运行时的能耗得到降低，实现节能的目标；（3）目前市场上已经出现了对口的变压器节能设计，在电器工程中应该优先考虑这样的变压器。比如S11和S10等型号，它们除了具备传统变压器的优点，从长远看也具有很好的节能效果；（4）在大型工厂或者商业写字楼等建筑中，变压器作为电力系统的关键部分，在进行操作时应该被放置在电力消耗的中间位置，和其他的辅助设备放在一起，既方便管理，又能节约成本和资源，降低电压降和造成的能耗，并提高供电功率和质量；（5）选择合理的变压器容量和使用台数。使所选变压器的额定容量和实际所需电量保持一致。如果变压器的容量过小，会让变压器长期处于工作状态，使其加速老化，使用寿命也跟着减少；但是如果所选变压器的容量过大的话，也会使其长期处于轻载状态，过低功率会极度浪费电力资源和变压器使用效率。综合考虑，在变压器选择的过程中过多过少都不可取，留出20%的容量空间最为准确。
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2.2 无功补偿
对电气自动化系统而言，无功功率在供配电设备中占有很大的比重，不但增加了线路损耗，同时降低了电能质量，对电网的电压和经济运行产生了很大的影响。因此，选用合理的无功补偿装置就显得非常重要，既可以有效减少损耗，又能使经济效益和社会效益同时得到提高。首先在使用电容器补偿时，在确定电容器容量过程中应该将目标功率因数、配电电压的容量、负荷等因素都考虑到；其次为了让补偿效果更佳，应该把模糊投切方式与传统补偿方式进行比较，模糊投切方式具有跟踪准确、调节平滑、适应性广范等优点，就目前来说补偿效果是最好的；而且无功功率作为投切参数物理量，还可以避免投切振荡、无功倒送等情况的出现。除此之外，在安装的过程中无功补偿设备最好实行就地补偿、就地安装、减少线路上的无功传输，来达到节能环保的目的。
2.3 选择合适的电力电缆
电力电缆作为输配电系统中无法缺失的部分，其占据了电气工程投资成本的很大一部分，特别是因长时间维护电力线路所产生的费用。所以在电力电缆的选择上必须小心谨慎，而且还要按照可以通过的电流强度和相对经济的电流密度曲线来决定电力电缆的截面，在电力电缆材质的选择上，主要考虑铝材和铜材两种。从成本费用来看，与铜电缆相比，铝电缆相对便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆，但是考虑到安全和节能的因素，铝电缆虽然相对便宜，但是这两项性能却不如铜电缆。只是铜电缆比铝电缆要贵重很多，因此这种情况下可以选择铝电缆，而其他情况下，从安全和节能方面考虑的话，还是推荐铜电缆。
2.4有源滤波器的使用
使用有源滤波器不但能够有效的将谐波消除，还能防止电网联结电气设备的误动作的出现。电气设备数量的增加是误动作产生的重要原因，故而出现了大量的谐波，而这些基波电压和谐波电流会产生重叠的电压，导致电压出现畸变，导致电气设备误动作的产生。总而言之，有源滤波器具有良好的动态性能，且功率范围广、反应灵敏等特点，能极大的补偿无功功率。一般情况下，谐波必须通过有源滤波器来达到过滤的作用，从而消除电气设备误动作所产生的影响，来提升电气设备的运行效率。
2.5高效光源节能设计技术
在电气自动化系统的运行过程中，除了无功补偿、变压器及有源滤波器等节能技术以外，采用高效光源等其他形式也能够达到节能的效果，高效光源的光色好、发光率高、显色性能良好，如果运用到电气自动化系统中，能够从根源上实现节约能源的目的。目前，我国电气自动化的节能设计技术还需要进一步完善，需要对其进行不断的探索和考究，只有这样才能真正意义上实现电气节能高新技术的发展。
综上所述，电气自动化节能技术的应用能够促使现代建筑电气工程建设的规范化，并进一步降低能源的消耗，使节能技术为建筑行业带来更良好的发展前景。在现代建筑电气工程的节能设计上，其可从照明系统、空调系统、供配电系统三大系统环节中进行设计，使电气工程的各个耗能得到有效保障。
参考文献：
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[3]李芳，樊长飞，屈建平，武侠.试论电气自动化的节能设计技术[J].山东工业技术，2016，23：71.
论文作者:石玉波,苗剑
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签：节能论文; 变压器论文; 电气论文; 技术论文; 谐波论文; 电缆论文; 滤波器论文; 《电力设备》2017年第15期论文;