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节能设计在电气自动化工程中的应用乐伟巍

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：乐伟巍

[导读] 摘要：伴随着社会经济的全面快速发展，电气自动化工程的实际应用范围不断扩大，电气自动化工程技术的应用，在很大限度上优化了工作效率，提升了工作质量。

        宝胜科技创新股份有限公司江苏省扬州市 225800
        摘要：伴随着社会经济的全面快速发展，电气自动化工程的实际应用范围不断扩大，电气自动化工程技术的应用，在很大限度上优化了工作效率，提升了工作质量。但与此同时，在电气自动化工程的实际应用过程中，还应该落实科学的节能设计，以此来有效实现经济效益与社会效益的和谐统一，全面推动社会经济的健康可持续发展。
        关键词：电子自动化工程；节能设计；设计思路
        引言
        众所周知，社会经济在发展的同时能源浪费现象同样十分显著，而地球资源总归是有限的，不可再生能源的浪费并不是“取之不尽用之不竭”。人类要发展经济，搞工业、搞建设、搞网络都是时代必然，但是在其能源损耗中如果不加以节制，尤其在现阶段随处可见的电气系统中没有相应的节能技术节约能源，最终遭殃的终是人类的子孙后代，人类总会自食其果。对此，在本文中我们以电气自动化为例，阐述其中的节能设计技术。
        1电气自动化节能设计技术应用的重要性
        现阶段，我国工业生产使用的多种设备已经达到了电气自动化水平，因此电气自动化与人们日常生活具有非常紧密的联系，在生活的方方面面都可以看到电气自动化技术应用的影子。电气自动化技术作为新型技术领域应用的重要技术还需要进一步的突破和发展，近些年研究人员在电气自动化技术正常使用的基础上提出了节能设计的理念。在电气自动化水平上加强节能方面的设计，可以有效减少电能的恶意消耗和浪费，确保电网正常运行，减少陷入供电紧张问题的事故发生，避免输电受阻问题的出现。通过电气自动化节能设计，可以为城市生活的人民带来更好的发展空间，营造更舒适的居住环境。在进行工业生产时，电气自动化节能技术可以为各种电气设备的正常运行作出保障，延长设备的使用寿命，为企业带来更大的效益与价值。因此，现阶段加强电气自动化节能设计的研究具有重要意义，符合国家提出的可持续发展战略要求。
        2电气自动化工程节能设计概念及特点分析
        2.1电气自动化工程节能设计概念
        随着AI技术等一大批智能技术的出现，电气自动化技术也得到了带动发展，与此同时电气自动化行业也时常出现在每个人生活周围，因此电气自动化技术程度的高低直接决定着每个居民的生活体验。如果把新型的节能环保技术引入到电气自动化技术当中去，那么居民的生活体验将会得到直线提升，与此同时能源的效率也将会得到提高。我国经济结构转型在不断推进，更多的城市不单单是看重GDP的提高，更加注重城市生态环境的建设力度。基于此，将节能技术大力度的引入到电气自动化行业中去，将有效地改善生态理念。
        2.2电气自动化工程的特点
        电气自动化的特点可以概述为将自动化技术注入到电气工程的领域中去，在电气的操作与实验中进行自动化控制，与此同时将计算机软件技术同电气行业密切的配合，从而能够不断的增强电气信息融合与跨越。我国的电气自动化融合发展已经从居民经济到工业生产，甚至是到国防电气发展中。总结来说，电气自动化工程的发展可以概括位以下的几种方面，其中第一个方面是技术有效融合度较高。目前我国已经进入到全面的电气自动化时代进程中去，未来电气自动化产业的发展还将不断地跨越式发展，因此更多的行业将会应用电气自动化技术的发展成果。电气自动化技术的发展还将依托计算机信息技术为重要的技术基础，同时加大电力电子技术的产业帮助，同时智能技术也会在电气自动化技术当中崭露头角。基于上述描述，电气自动化的发展将会涵盖更多的技术行业，涉及更多的自动化技术应用，因此对电气自动化技术的不断研究将会具有更高的价值意义。第二个方面是实际的技术应用很高。站在新的时代、新的高度，电气自动化技术将发挥着更强的实际应用效果，其主要的表现为电气工程与自动化技术，这也将成为众多产业领域中的发展新模式。

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第三个方面是与新兴的节能技术的不断融合发展。电力能源行业多数是高耗能的产业，通过将节能技术的融合，那么电力自动化行业就会不断提高效率，降低能源损耗，减少对环境的污染排放，最终让电力企业和居民活动更大的利益。
        3电气自动化系统的节能设计
        3.1线路损耗减少
        电气系统在线路上的传输损耗是十分常见的损耗形式，主要原因在于导线中的电阻会形成有功功率损耗，其电阻值越大，所产生的有功功率损耗就越大。而其导线电阻值的大小取决于导线长度和横截面积。对此，为了能够尽量通过减少导线电阻值而减少有功功率损耗，达到减少线路损耗的目的，就要从三个方面进行改善：首先，可以通过选取一些本身材质电导率十分低的导线连接其中，达到减少线路损耗的目的；其次，可以通过改变导线的长度降低线路损耗，比如减少弯路走线，尽量均以直线形式走线，同时要注意那些绕来绕去不必要的导线环绕，减少多余的导线长度；最后还可以增加其导线的横截面积，在选择导线之际可以选择横截面积比较大的导线连接其中。
        3.2无功补偿应用
        所谓无功补偿又被称为无功功率补偿，指的是在整个电气系统中为了能够提高电网功率因数而降低供电器变压器与传输线路中所产生的用电损耗，达到提高供电效率的目的。对此，无功补偿在整个电气系统中有十分重要且广泛的应用。在很多用电用户看来无功功率整体功率因数十分低，更在一定程度上需要对供电部门缴纳罚款，用户用电成本也随之变高，其经济效益更是无从谈起。对此，为了能够达到无功补偿的应用目的可以在其中应用一些无功补偿设备，实现无功就地平衡的目的，既提高其中的功率因素，也能显著减少电能损耗，保障整个电气系统的经济效益。在无功补偿设备的选择中，其选择要求同样有三个方面：其一，所选用的电容器进行无功补偿之际，其电容器的容量必须合理满足配电电圧的容量以及相应的功率因素、三相电压平衡度以及负荷等相关参数要求。如果在无功补偿过程中产生谐波，可以利用电抗器减少其中的谐波；其二，为了避免无功补偿产生过量补偿或者无功倒送、投切震荡等乱象，对于电容器在选择中必须针对其无功功率参数作为投切参数要求。
        3.3滤波器的选择
        在传统的电网中，其中的电气设备数量随着用电需求的发展不断增加，自然而然其中的谐波电流也在不断增加。谐波电流增加导致的后果便是可以在电网阻抗中生成电压与基波电压进行重合，产生电压畸变现象，此时极易引起电气设备误动作事故。对此，为了避免出现电气设备误动作事故必须先从消除谐波电流做起，利用有源滤波器消除其中的谐波电流。所谓有源滤波器指的是有源电力滤波器，英文简称为APF，可以动态性的抑制谐波电流，同时达到无功补偿的目的，是一种较为先进的电力电子装置。有源滤波器的特性比较多，消除谐波的效率十分迅捷，同时其动态性能十分优异，可以在无功补偿的同时消除其中的谐波电流。有源滤波器的优缺点十分显著，其优点在于可以动态性滤除各种谐波电流，同时完全吸收其中的谐波电流，还不会产生谐振现象。
        结语
        现阶段，我国社会经济水平不断提高，国家越来越注重节约能源方面的发展。绿色革命的思想在我国具有较大的倡导力度，节约能源已经被划在经济建设的重点任务中。我国的节能研究工作已经投入了大量的人力物力和资金成本，在电气自动化技术中结合节能设计理念，能够使生产工作向着更环保的方向发展，提高电气节能技术的应用范围。
        参考文献：
        [1]王鹏飞.电气自动化工程中的节能设计技术[J].内蒙古煤炭经济，2018，（1）：39，94.
        [2]孙奇蕾，周冬兴.电气自动化的节能设计技术[J].黑龙江科学，2018，9（16）：134-135.
        [3]徐勇.浅谈节能设计在电气自动化工程中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2018，（10）：175，177.