电气及其自动化的节能措施

电气及其自动化的节能措施

耿志伟

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摘要：电能传输期间必然会出现或多或少的功率损耗情况，这主要是因为传输导线设有电阻，电阻是引发有功功率损耗的一项重要因素，虽然这种损耗问题不可能实现完全消除，但在进行电气设计时可通过采取节能措施，起到降低电路传输损耗的作用。电能在传输期间，线路电流保持一定状态，相关人员严禁对此进行改变，在这种情况下要想降低电路传输功率的损耗，可通过减少电路传输电阻来实现。

关键词：电气；自动化；节能；措施

引言：在电气信息领域中，电气自动化是其中一项新兴科目，电气自动化和人们的日常生活还有工作有着密不可分的关系，不仅提高了人们的工作效率也降低了整个工作过程中需要的成本，电气自动化节能技术的发展对所有和自动化有关的产业都起到非常重要的推动作用。特别是近年我国大力推行可持续发展战略，节能成为经济发展中的一项重要目标，换句话说，应用自动化技术是加快实现社会各大领域朝向节能方向发展的推动力，特别是在电气领域中，将节能措施应用其中，能够加快实现建筑业节能减排目标，就此本文通过对电气及其自动化的节能措施进行探讨，具有一定的现实研究意义。

一、选择合理的变压器

在电气自动化工程中，变压器是其中一项比较重要的设备，是一个不可或缺的组成部分，其功能就是对电压、电流、功率进行相应的转换。从整体上来看变压器的运行，其在运行期间需要耗费的能源数量非常大，即便设备运行状态为空载，也会产生非常大的能源消耗量，变压器容量选择过大不仅增加了设备的一次投资,而且提高了运营成本,造成不必要的浪费,合理选择变压器容量是降损节能的重要措施之一,同时对变压器进行节能设计是电气自动化发展的必然需求，对实现节能目标具有积极性意义，下文针对变压器提出以下几点设计要求：

其一，对于变压器型材的选择，应针对其中需要用到的各项制备材料进行优化配备，以此从根本上达成节能目的，如果其中所使用的铜片、硅钢片、绝缘材料等材料的设计存在不合理之处，必然会出现大量能源消耗问题[1]。基于以上，保证变压器处于安全、稳定运行状态为基础前提，以此科学选用相关制备材料和运行介质，降低电气自动化工程所需成本支出的同时来达成节能目标。

其二，铜质材料是当前电气设备中比较常见的一种材料，可应用在变压器配备电柜和电线中使用，相比较于其他类型材料，能够起到一定的节能作用，对于硅钢片，可采取降低磁密，外型质量优良且薄的冷轧硅钢片进行设计，通过以此能够减少变压器处于空载状态下产生的能源消耗量。

其三，应用具有节能性质的变压器。当前我国科学技术不断进步，市场中已有专门节能型的变压器，但要特别注意，应用该类变压器，应尽可能的避免过度运行状态，这样就会使得变压器使用寿命因此大大缩短，同时也会大量浪费电力资源。

二、降低系统功率

通过调查发现，目前配电所应用的设备中，很多在运行的过程中都会出现比较大的无功功率，这些无功功率的出现会直接影响到能源的消耗。为了避免这种情况发生，可以通过一些方法来平衡无功功率，这样既能达到节约资源的目的，又能给我国社会经济效益的发展提供一些帮助。

其一，采取自然补偿措施提升用户负载率，是基于现行工艺生产条件下，选择级数相对比较少的电动机，以此来强化电气设备工作效率，从而实现节能作用。与此同时，可通过变频自动的方式对电动机进行控制，这样在电动机负载率相对比较小的情况下，获取高功率。其二，应用人工途径来提高系统功率，也就是人工补偿。通过安装补偿装置来满足电力使用需求，对于当前比较常用的人工补偿方式主要为集中和单独就地两种，在实际应用中，应严格遵循分级和就地的补偿原则，以此最大化减少无用功率传输，从而达成节能目的。

三、降低高次谐波

用电设备在运行过程中，谐波的产生会对其造成一定的危害影响，设备的利用率及其产生的经济效益也会因此降低，对继电保护在电气自动化中的应用稳定性造成相应影响，因此这就需要采取措施降低高次谐波，减少因此对电气自动化造成的损害影响[2]。

针对降低高次谐波可采取以下方式进行解决：对于变压器，应选择Δ/Y节进行接线处理，通过这种方式至少消除三整数倍的高次谐波；应用当前比较先进的不受谐波影响的绿色变频器、无/有源滤波器等等，以上都可以起到对滤波的过滤功能，进而强化电气设备在实际运行中的工作效率，最重要的是具有一定的节能作用。

四、电路传输损耗

就传输导线本身的传输特性来看，其电阻和截面积两者之间的关系呈反比，电阻与导线长度、电导之间的关系呈正比，对于减少电路传输电阻，可通过以下几种方式实现：

其一，在导线原有横截面基础上进一步扩大，确保不会对电路其他电气运行性质造成影响的基础上来增加导线横截面，通过以此来起到降低导线电阻的作用，降低电路损耗，实现节能目的；其二，采取措施缩减导线长度，在布设导线过程中，确定导线布设的具体路径，最大限度地减少布设过程中的弯路，从而起到降低导线电阻，实现节能的作用；其三，为避免来回线路造成的损耗量，应可能选用电导率相对比较小的材质作为电路导线，从选材的角度来降低导线电阻。

电气自动化节能光源可以从以下几个方面进行，一是，科学合理的选择节能光源。选择光源需要符合国家有关规章制度，最大程度上保证光源符合照明需求，基于此可以选择效能高的光源，相对于普通光源而言，节能光源在发光效率方面具有一定优势，同时能够较强的节约效果。在卫生间以及楼梯间可以选用吸顶灯，在能够满足人们生活的基础上，起到节约能源的目标。若是这一种光源无法满足要求时，可以选择多种光源混合使用，在提高照明度的同时将能耗降到最低[4]。二是，节能镇流器的选择。在各种设备的使用过程中都应该推广使用低损耗、性能优的光源电子附件，高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器;电子镇流器是具有明显的提高效率和减少消耗能源的一种工具。虽然目前还存在使用寿命短、经济性不高的缺点，但随着电力电子等相关技术的发展，大力推广采用电子镇流器是大势所趋。三是，科学合理设计照明系统，促使照明更加绿色环保。在进行照明设计时，需要根据使用功能，结合使用环境和空间进行设计，这样即可满足照明需求，也可以起到节约能源作用，对电气节约具有积极意义。

结束语：综上所述，当前我国科学技术不断进步，在很大程度上为电气自动化节能设计提供了发展机遇，但同时也提出了很多挑战。现阶段社会各大领域的发展以及人们日常生活都需要电气自动化在其中起到支持性作用。特别是在当前社会能源资源浪费和环境污染问题越来越严重的背景下，加快对电气自动化节能技术的研究对社会发展而言具有一定的必要性，对推动我国朝向节能电器方向的发展具有推动推动性意义。

参考文献：

[1]蔚海明. 煤矿电气自动化节能设计原则分析[J]. 内蒙古煤炭经济,2021(10):53-54.
[2]孙静. 建筑设备电气自动化节能控制探究[J]. 居 业 ,2021 (9) : 138-139.
[3]杨光. 对电气自动化节能控制设计探究[J]. 建材发展导向（上）,2020,18(3):365.
[4]张圣弢. 电气自动化节能设计技术的应用研究[J]. 数码设计（下）,2021,10(4):64-65.