电气自动化工程中节能设计要点分析

曹锦鹏

摘 要：随着我国经济的飞速发展，电能消耗与日俱增，在实际能够很好地使用电气自动化节能技术，做到节约能源，低碳环保，电气自动化作为一个全新的技术被各行各业广泛应用，与人们的生产和生活息息相关，促使人们对电力的需求，进而影响到电力行业的发展与应用。而电气自动化节能设计技术的研究，为人类节约能源，创造更大的经济效益也就成为必要、必行的一项非常有意义的事情，更是有着无限广阔的发展远景。本文就电气自动化工程中节能设计技术要点进行一定的探析，希望能够对我国节能技术的发展提供一些参考。

关键词：电气自动化；节能设计；变压器

1 电气自动化中的电气设计

1.1 优化配电设计

配电设计是整个电力系统中最至关重要的部分，在进行配电设计之前各个方面都要考虑周全。首先要确保整个电力系统的适用性，使电力系统具有连续、可靠、稳定的性能，还要将控制电气设备的方式尽量简单、容易化；其次就是要保证整个电力系统的安全性能，只有在确保导线的绝缘性良好的基础上才能保证电力系统的安全性，一定要控制好走线时各线路之间的绝缘距离。优化配电设计，不仅要考虑电力系统的适应性和安全性，还要确保整个电力系统导线的负荷能力以及电力系统的防止雷击以及静电等各种问题的发生。

1.2 提高电气系统的运行效率

为了提高整个电气系统的运行效率，一定要在节能的前提下挑选设备，从一开始就为节能打下基础，除了挑选节能设备之外还可以通过平均分担导线的负荷压力、治理电压的不平衡以及减少电气系统在运行过程中电路的损耗等方式来达到节能的效果。例如在优化配电设计时对导线的负荷能力进行适当的调整使导线的负荷能力可以得到均衡，这些方法都可以提高整个电气系统的运行效率，也在一定程度上达到了节能的目的。

2 变压器的节能设计技术

作为电力自动化工程中的重要设备，变压器负责电压、电流和功率的转换工作，它需要消耗大量的能源，即使是空载运行状态，变压器的运行也会造成低压系统的大量能耗。所以如何做好变压器的节能设计，是电气自动化工程节能设计的首要关键问题。一般来说，变压器的节能设计主要涉及以下几个方面：

（1）避免变压器型材带来的大量能耗。变压器的制备材料需要优化设计组合在一起才能真正实现节能，硅钢片、铜片以及绝缘材料等如果设计不合理的话，就会造成很多不必要的能耗。应该秉承节约的理念，满足变压器工作的前提下，选择最为合理的材料和运行介质，既能减少电气自动化工程的成本，又能实现变压器节能的目的。

（2）铜材是一种优秀的材料，为变压器配备的电柜和电线可以采用铜质材料，并用换位导线措施。降低磁密并采用高质量、较薄的冷轧硅钢片，可以有效降低空载运行时变压器的能耗，实现节能的目标。

（3）现在市场上已经出现了专门为节能设计的变压器，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有点，从长远看也具有很好的节能效果。有了节能变压器，其之间的接线方式也很重要，除此之外应该杜绝变压器长期过度运行的现象出现，这样不仅会过度磨损变压器，而且也会消耗更多的电力资源。

（4）在工厂或者大型写字楼等建筑中，作为电力系统的关键部分，变压器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，不仅便于管理，还能减少电缆的长度，节约成本和资源，降低電压降和多长电缆造成的能耗，提高供电功率和质量。

（5）合理选择变压器的容量和使用台数。所选变压器的额定容量应该根据实际所需电量来确定。如果变压器的容量太小，会让变压器长期处于过度运行状态，加速其老化，减少使用寿命；但是如果所选变压器的容量太大的话，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，在选择变压器的时候应该留出大约百分之二十的冗余空间，过多过少都不可取。关于变压器台数的选择，应综合考虑扩容和可能出现的过度耗损情况，不能用过多的变压器台数，那是一种资源浪费。如果使用的变压器台数在2台或者2台以上的话，应该采取并联措施，这样不仅可以提高其安全可靠性能，还能增加电力系统的功率因数，实现真正的节能设计。

3 电气自动化节能设计技术的未来发展方向

3.1电气工程节能设计

如果要实现电气工程的节能减排目的，最重要的是要做好设计电气设备以及安装电气工程设备的工作，这一工作的良好完成，对今后国家节能减排目的的实现打下坚实的基础。

3.2优化配电方案

电力工程系统的服务理念就是推动电力工程的发展，给予电力系统工程足够的动力支持。所以对于配电的设计要求就是要处处考虑电力工程系统的合理性，有效性。然而，考虑电力系统的合理性，就要对电力的用电设备的可靠性和负荷容量做严格要求，与此同时还要对电气工程设备操作流程给出相应规范。在配电的过程当中，要保障电力工程系统的稳定、高效以及安全性、易控性，对于导线的选择一定是要遵循绝缘性能优良，在布置导线的位置时，要控制好导线与导线之间的距离，确保导线之间的相对动态稳定，最后还要做好接地和防雷的措施。

3.3实现电气工程系统的运行高效性

选择良好的节能电气化设备是实现电力工程系统节能高效的首要工作，这也可以为电力工程系统的节能减排做出良好的铺垫效果。在电力系统运作的过程当中，为了更好地实现节能，还可以采用降低电路的消耗和均匀电荷的方法，这些方法不仅可以保障电力工程系统的安全运行，还能有效的提高设备的运行效率，实现电气工程系统节能的目标。

4 结语

随着国家经济水平的不断提高，我国对科研方面的研究也获得了突出的成绩，对电气系统的研究也在不断的向前发展。近年来，对电气自动化节能技术的研究也取得了不错的成绩，各种节能技术的出现不仅达到了节能的目的，其发展前景也越来越好。电气自动化的节能设计要从根本做起，每一步都要在节能的前提下，最大限度的发挥出节能技术的作用。

参考文献

[1] 焦邵华，李娟，王振霞，等等.基于现场总线的大型火电厂电气自动化技术[J].工业控制计算机，2012（11）：26-28.

[2] 柳宏伟.无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（24）：18-19

（作者单位：英利能源（中国）有限公司）