袁宝强
（连云港珂玫琳科技有限公司，江苏连云港222000）
摘要：工业化进程的加快，使得社会对于电力的需求不断增加，电气自动化工程得到了前所未有的发展。 在电气自动化工程中，应用节能设计技术，不仅是社会可持续发展的要求，同时也是企业经济效益提升的关键所在。 本文结合电气节能设计的原则，对节能设计技术在电气自动化工程中的应用进行了探讨。
关键词：电气自动化；节能设计；技术
前言
我国一直在努力建设环境友好型和资源集约型社会，节能已经成为人们生活中常常讨论的话题之一。 而就电气自动化领域的从业人员来讲，不仅要保证供电的安全性与可靠性，还要努力使整个供电工程同时具有良好的生产效益与社会效益。因此，电气自动化的节能设计就显得尤为重要，若其能够得到深入的研究和大力的发展，不仅能够介绍电能的消耗和浪费，还可以为居民带来更好的用电环境，对国家的可持续发展贡献力量。
1电气自动化节能设计原则
1.1安全性
采用节能技术，必须以电气设备的安全运行为前提，不能仅仅关注节能指标而忽略了生产作业的安全性。若想保证电气系统的安全性，最先必须要保证的就是绝缘。一是要求导线有良好的绝缘效果，二是要求在走线的过程中导线之间有一定的绝缘距离。此外，防雷、地接等问题也要纳入设计的考虑范围之内。
1.2先进性
在科技发展的带动下，各种新的节能设备和节能技术不断涌现，在电气自动化工程节能设计中，应该结合实际情况，积极引进先进的节能技术，确保电气节能技术能够始终走在行业前列，确保电气自动化工程节能效果的最大化。
1.3满足经济效益
电气自动化节能要根据实际情况进行安排，尽量避免出现为了降低电气消耗而武断增加节能成本。在进行电气自动化节能的时候，进行设备改进的资金要控制在合理的范围中，维护电气自动化节能的经济效益。
1.4优先保护环境
电气自动化节能的主要目的，是为了提高能源的利用效率，实现能源的节约，提升企业综合效益。对于电气工程师而言，在电气自动化节能设计中，应该对材料进行合理选择，确保材料的安全性、先进性和经济性，尽可能减少对于环境的污染和破坏，实现经济效益和环境效益的统一。
1.5实现可持续发展
在现在的社会中，电气自动化节能要符合国家节能减排的要求，对能源的消耗、能源的节省、能源的减排都要进行合理的规划，保证长远眼光进行可持续发展的战略部署。
1.6满足经济效益
电气自动化节能要根据实际情况进行安排，尽量避免出现为了降低电气消耗而武断增加节能成本。在进行电气自动化节能的时候，进行设备改进的资金要控制在合理的范围中，维护电气自动化节能的经济效益。
2电气自动化节能中的设计技术
2.1降低电气能源损耗
电气自动化在运行过程中，会发生很大能源的损耗。想要减小电阻，就要进行以下举措。首先，应该选择合适的导线作为电线，加强新材料的应用水平。其次要想办法减少导线的长度，在选择路径的时候，尽量进行直线传输，减少弯路的进行。同时，也要让变压器尽量的接近用电区，能够减少供电距离。要尽量增加导线的截面积，尽量选择横截面积大的导线，减少电阻的消耗。
2.2合理选择变压器
作为电气自动化的重要组成部分，变压器主要负责电压、电流以及功率的转换，因此也是电气自动化工程中的耗能大户，即使其处于空载运行状态，仍然会消耗大量的能源，因此，做好变压器节能设计，对变压器进行合理选择，是非常重要的。对于变压器的选择，应该从以下几个方面着手：
2.2.1变压器材料
变压器的制作材料应该优化选择，秉承着节约的理念，通过硅钢片、铜片和绝缘材料的相互组合，在保证变压器性能的前提下，实现良好的节能效果。
2.2.2铜材料
作为一种非常优秀的材料，铜在变压器节能设计中发挥着非常重要的作用，因此，在电线和电柜中，应该以铜材料替代硅材料，降低变压器空载运行中的能源损耗，从而达到节能的目的。
2.2.3节能变压器
在科技发展的带动下，电气市场中已经出现了许多专门的节能变压器，在电气自动化工程设计中，应该优先选择节能变压器。 例如，市场中存在的S10以及S11等型号的节能变压器，不仅具备普通变压器的优点，而且具备良好的节能效果。同时，在对节能变压器进行应用时，应该确保接线方式的合理性，确保其功能的有效发挥，还应该尽可能避免变压器长期超载运行的情况，以免造成电能的浪费和变压器的磨损。
2.2.4变压器配置
一是变压器容量的确定，应该根据实际需要进行明确，确保容量的合理性，若容量过大，容易导致变压器长期处于轻载状态，造成电能的浪费；若容量过小，则变压器长期过载运行，影响其使用寿命。通常来讲，在对变压器容量进行确定时，应该尽可能留出20%的冗余空间。二是变压器台数的选择，应该在综合考虑扩容和可能出现的过度损耗的情况狭隘，尽可能避免使用多台变压器，以免造成资源的浪费。如果必须采用两台或者更多的变压器，应该采取并联措施，以提升变压器的安全性和可靠性，增加电力系统的功率因数。
2.3提高系统功率因素
首先， 可以提高系统的自然功率。在运行过程中选择极数较少的电动机， 则可有效地提高设备的运行效率，节约能耗。而变频自动控制的电动机（如图1所示），也可以降低电动负荷，提高功率因素。这些措施并不需要对设备进行过多的重新投资，因此具有较高的经济性和可行性，也是节能设计的常见措施。
其次，由于单依靠提高自然功率有时通常无法完全满足工业生产的用电需求，因此还可以选择利用人为的方法提高系统功率因素， 也叫做人工补偿法。 常见的方法有集中补偿以及单独就地补偿。为了减少传输无用功，实现节能，要坚持分级补偿的原则和就地平衡的原则。在电力系统当中，无功功率一直消耗着大量的不必要的电能，占用供配电设备的容量。这会导致电网的低电压，对供电的质量有着严重的影响，同时还提高了电网的运行费用。对于普通的家用用户来说， 无功功率会降低功率因数，当因数降低到一定的标准（通常为0.9）时，供电部门会向用户收取一定比例的额外费用，增加了居民的用电成本。但是选用合适的无功补偿设备就可以达到无功就地平衡的原则，提高功率因素，从而在减少能源损耗的同时，提高供电质量、稳定电压，社会效益与经济效益并存。举例来说， 在受导电抗的作用下，来自交流机的电流和交流电压的相位角非零，从而使所使用的电气无法完全吸收由电机产生的电能，这部分未被充分吸收的电能则不会释放出来，而是不断地在电机和用电器之间来回往返变化。而电容器补偿则可以与无功率的电能抵消，即Q=QL-QC。合理选择电力电缆电力电缆在电气工程中是不可或缺的重要组成部分，在电气工程成本投入中也占据着相当大的比重，尤其是电力系统运行中，对于电力线路的运行维护费用也是一笔非常巨大的开支。因此，在对电力电缆进行选择时，应该从多个角度进行考虑，按照能够通过的电流强度以及相对经济的电流密度曲线，对电力电缆截面进行确定。当前市场上存在的电力电缆材质包括铜材和铝材两种，从成本角度分析，铝制电缆相对更加便宜，因此在许多电气工程中，都会选择铝制电缆，不过这种电缆在安全性和节能性方面较铜质电缆要差。因此从安全和节能方面考虑，应该选择铜质电缆。
2.4应用有源滤波器
电气设备在进行使用的时候，很容易出现谐波。谐波会降低设备的使用性能， 还会造成设备质量的损害，造成很大的能源浪费。谐波经常在电网使用，会让电网的电压不稳定，很容易出现失误。谐波还会降低电动机的使用寿命，对其他的设备进行干扰。所以，可以使用有源滤波器，能够从根源上消除滤波。虽然有源滤波器价格要高一些，但是既能减少谐波又能降低食物率，保护电气设备，提高了能源的利用率，还是可以选择的。
2.5加强电气自动化节能技术中照明设计环境中的节能意识
对节能、经济和适用等综合因素进行全面的考虑，是节能设计中的重要问题。高效光源的利用在越来越多的公共场合中实现，并且不断的发展。将高效光源与普通的照明进行对比，前者的照明效果更加的明亮，适用范围更广，耐用性更强，可以将节能的作用充分的发挥出来。
2.6选择低能耗光源
在对照明光源进行选择时，应该依照相关规定，结合实际需求，选择照明性能良好，能耗较小的电源，起到相应的节能效果。在厕所和楼梯中，应该选择吸顶灯，吸附在屋顶上，在满足日常生活需求的基础上，减少对于电能的消耗。在工厂中，则应该优先选择金卤灯，如果一种光源无法起到应有作用，则可以采用多种光源相互组合的形式，在提升照明强度的同时，减少能源的消耗。
3结语
总而言之，科学技术的发展日新月异，电气自动化技术也在不断的进步和完善之中，这其中的节能技术更是有待学者和从业人员的深入研究。目前，我国的节能技术已经基本可以实现大幅度地减少能源的损耗，目前最需的就是将这些技术应用到实际工作当中，以相关的原则为指导，采取相应的措施，在实践中不断进步和发展，提高经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]南淑娜，尹丽娜，苏立春．浅析电气自动化节能设计技术[J]．华章，2012（18）
[2]张宏．电气自动化工程中的节能设计技术浅析[J]．低碳世界，2014（07）
[3]江勇．关于电气自动化节能设计分析[J]．城市建设理论研究（电子版），2014（07）
论文作者:袁宝强
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月上
论文发表时间:2016/8/31
标签：节能论文; 变压器论文; 电气自动化论文; 电气论文; 能源论文; 电能论文; 功率论文; 《建筑建材装饰》2015年9月上论文;