吴莹 郑小敏
（国网杭州供电公司 浙江杭州 310011）
摘要：近年来，我国节能控制设计的应用越来越多。在目前现代化技术水平较高的时代，应该设计一种以电气自动化控制为基础的节能控制器。首先应该从硬件的使用和设计环节对整个节能控制的电力系统进行改良和优化，从而保障整个电器自动化控制环节中的能源控制能力，不断降低对能源的消耗，同时也应该对生产环节中的其他硬件进行改良，保证其在使用环节的低耗能性。对节能软件的设计中的节能控制最小功率进行全面更新，这样就能够防止预留环节出现耗能，同时也对整个供电系统进行了全面优化改良工作，防止传统的节能控制系统依旧存在其他耗能方面，这个系统中的功率自动调节系统也应该进行改良，从而保证新型电气自动化控制下的节能控制器能够减小能源损耗。在设计完成后还应该进行相关实验来证明新型节能控制器的合理性和实效性。
关键词：电气；自动化；控制；节能设计
引言
电气自动化技术是一项新兴技术，而最大的应用特点是使用更加方便、节能环保作用更加明显。在电气自动化节能设计技术中，通过降低资源浪费、提高资源循环使用效率，从而达到节能减排的目的，实现对自然环境的保护。如今，我国的电气自动化的节能设计还处在研究阶段，设备的能耗、维护及安全都成了我国现阶段电气自动化的关键，制约了我国节能设计的发展。为解决这一关键问题，实现对电力的有效利用，需要从供电、配电几个方面入手优化，降低电能传输过程中和电能分配转换过程中的能量损耗，提高效率，达到节能之目的。
1电气自动化系统节能设计的概述
电气自动化系统就是通过计算机控制系统将所有的电气设备链接为一个统一的控制平台系统，该控制系统可以根据外界条件、环境以及电气设备的运行负荷等情况的变化自动调节各种设备的运行参数，进而使得电气设备始终处于最佳的运行状态。电气自动化技术与人们的生活、生产密切相关，因此实现电子自动化系统节能控制无论是对提高工作效率，还是对降低能源消耗都具有重要的作用。基于电气自动化系统节能技术的重要性，为保证电气自动化系统的工作效益，在进行电气自动化节能设计时一定要遵循以下原则：一是安全性。电气自动化节能设计的前提必须要保证电气设备的安全运行，只有在保证安全的基础上才能进行节能设计。一定要克服一味强调节能，而忽视安全生产的意识。另外也要及时对电气设备进行维护与保养，对于老化的设备要及时进行更换，而相关部门可以将设备更换作为实现电气自动化节能的契机，积极引入与设计具有节能功能的电气设备；二是先进性。计算机技术的日益更新，大大带动着电气设备技术的不断发展，因此在设计电气自动化节能系统时一定要在保证安全的基础上，提高电气控制节能技术的先进性，保证设计出来的技术能够领先于市场行业，或者及时将市场中存在的先进技术引入到实践应用中；三是环保性。电气自动化节能控制技术设计的目的就是以最小的能源消耗实现最大的社会效益、经济效益以及生态效益。因此在进行设计时一定要保证节能产品的环保性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如电气自动化设备的应用材料要具有环保性、降低电气设备运行时对能源的过度消耗，同时还要重复考虑电气设备老化以后的再回收问题，避免因为设备处理问题而对环境造成威胁。
2 电气自动化节能控制设计的策略
2.1 供配电节能
（1）变压器节能。变压器在供配电系统中是非常关键的电气设备，变压器在运行中，容易引起电能浪费的原因有铁损、铜损、负载损耗以及空载损耗等几大因素。变压器节能需要从几方面实现，优化运行管理方式，降低负载及空载等产生的损耗。空载损耗通常被称为铁损，铁损主要由于变压器涡流产生的损耗以及铁芯漏磁产生的损耗等引起的，而空载产生的损耗与变压器本身的设计优化有很大关系，而这种损耗是受变压器本身的绕组电阻以及相关电流的电流值影响的，与传输的线路以及线路负载基本无关，尽量变压器。可见，在选择变压器时，尽量选择空载损耗小，选用组织小的绕组，运行品质高的变压器。（2）降低线电阻损耗。在电气电路的传输过程中，电流在通过线路的电流值保持基本恒定时，传输电流的线路越长，线路产生的电阻值越大。在电气自动化的实施设计中，从空间和功能上考虑输电线路长度达万米或几十万米，复杂交错，所以，在传输过程中产生的电阻损耗也非常高，可见，设计施工人员在进行设计施工时要对线路损耗足够重视，对线路的设计施工方案达到最优。
2.2提高功率因数
功率因数是电气设备正常运行的重要物理量，电气设备的运行是否节能取决于功率因数的高低。如果电气设备的功率因数处在较高水平，就会增加电气设备的无功功率，相应的也会提高电力系统的电能转换率。提升功率因数的方法：提高用户工作运行的负载率，减少运行损耗，实现节约电能的目的，比如电动机在生产功率得到满足的前提下，可以选择在生产工作时能够产生电流较大的电动机（极数少但起动转矩大），这样可以实现电动机用最短的时间起动，却能满足正常运行的标准达到较高的运行功率因数，同时在负载最小的情况下实现变频自动控制。当用户运行的的负载率保持稳定在约0.7时，变压器的一次侧功率因数也会保持最高。在低压电力系统中安装设置能够自动补偿的电容柜，实现无功功率的自动补偿。通常，将变压器的无功功率基本控制20-30%，在此范围内可使电力系统达到持续稳定，而且运行节能效果为最佳。
2.3照明、空调和电梯系统
照明系统的节能改造方案主要是实现灯具的改造，在矿区内全面采用LED光源，并且在各个照明配电箱内增加模块控制，提高对照明系统的节能管理。而空调系统节能改造设计同样要求在控制箱内增加控制模块，对空调电机的运行状况进行全面、系统的控制。电梯系统主要发挥传递矿区工人的作用，在使用方面有频繁性、分布多等特点。因而要求电梯系统控制增加模块控制，对电机进行控制，增加多种渠道的监视要求，并且增加手动控制功能，减少意外出现。
2.4降低电能的传输消耗
电气设备运行时需要不断地电能输入，从配电网络向电气设备传输电能的过程中，会存在有功功率消耗的问题，这与导线具有的电阻有着密切的关系，因此为降低电气设备的能源消耗，我们要从降低电能传输过程中的消耗入手：一是选择电导率比较小的材质当做导线。配电网向电气设备传输的电流是不变的，因此在某种意义上讲实现电能传输消耗的主要措施就是降低导线的电阻，因此我们就要在满足安全的基础上，尽量选择电导率比较低的材料作为导线；二是合理设计电路路线。在线路设计上，要尽可能缩短导线的长度，让导线尽可能的走直线，避免过多的弯路。这样就会降低因为线路过长而发生的有功功率的损耗问题；三是我们可以从变压器的位置入手，将变压器尽可能选择接近负荷中心的位置，以此降低电能传输的距离。同时还要根据电气设备的用电容量选择合适的变压器。比如为了使得通过三相电的电流平衡，我们可以采取三相四线制的供电方式、将单相用电设备接在三相电源上，以此减少负荷不平衡。
结语
节能是经济发展过程中必要采取的措施，随着环保意识的提升，电气自动化节能设计也越来越重要。电气自动化节能设计能大大提高人们的生活质量，为我们节约大量的电能。我国目前的节能设计仍然不够完善，相关研究仍有待发展，这需要国家的扶持和技术工作者的努力，从而实现节能设计快速发展，提高电气生产的效益。
参考文献：
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业，2015（7）.
[2]何龙.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014（4）.
论文作者:吴莹,郑小敏
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/18
标签：节能论文; 电气设备论文; 变压器论文; 电能论文; 电气自动化论文; 功率因数论文; 电气论文; 《河南电力》2018年15期论文;