夏明泉
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摘要：我国坚持贯彻落实可持续发展战略，社会群众节能环保意识逐渐提高，节能减排重要理论应运而生。控制能量消耗，更好地适应社会发展需求，这不仅是提高电气工程系统运行效率和安全水平的有效措施，也是电气自动化未来发展的必然方向。
关键词：电气自动化；节能；设计技术
引言
在电气时代开始至今的100多年里，随着科技技术的不断发展和各种电力设备的不断产生，电力资源的应用已经渗透进人类生活的各方面，不论是在人们的生活娱乐还是企业的生产过程中，人们都离不开电力这一能源。然而，在各种电力工具给人们带来便利和娱乐的同时，也使得近百年来的自然环境和自然资源遭到了极大的破坏。电气自动化的节能技术对于节约用电、降低损耗方面能够起到较大的作用，因此，针对这方面进行研究，探索出节能设计的具体措施很有意义。
1电气自动化工程中节能设计技术应用重要性
电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求。与此同时，应该借助节能技术让整个能源消耗慢慢减少，这样既能降低当前污染物排放量，还能强化对环境的保护，借此缓解环境污染等相关危机，从而提升生活质量，让电气自动化得到进一步发展。当前正处在低碳经济这一背景下，所以电气自动化更应该着力发展节能技术，对其有效设计，这样在减少污染物整体排放量的同时，能够让新能源实现有效开发，从而顺应时代总体发展潮流。
2电气自动化工程中节能设计技术的应用
2.1变压器选择
在电气自动化系统设计过程中，变压器占据着核心的地位，同时也是节能设计活动中的重点内容，主要是因为变压器影响电气系统中电功率的运行，影响电流电压的转换。首先，从材料的角度出发。设计者要做好变压器材料的选择工作，在选择过程中树立节能的理念，尽量使用铜片以及绝缘材料。其次，要提高铜材料的应用频率。铜材料在变压器设计过程中有着不可代替的作用，在电线电柜中用铜材料替代硅材料，不仅可以提高变压器在空载运行中的运行效率，还可以进一步减少其运行的耗能，达到节约能源的目的，如图2所示。再次，目前变压器市场中的变压器类型较多，设计者要优先考虑节能变压器，将其投入使用之后，还要加强对变压器的维护和保养，在使用一定时间之后要及时进行更换，让变压器始终处于最优的状态。最后，要科学地设计变压器的容量和数量。不同的电力工程中实际运行的电量是不同的，而不同的电量需要选择不同的变压器容量，如果变压器的容量低于电力系统的实际需求，那么会缩短变压器的寿命以及降低工作的质量，相反，如果变压器的容量要大于电力系统的实际需求，会造成资源的浪费。因此，在选择过程中，设计者要根据电力系统的实际情况，结合实际运行的电力数据，选择合适的变压器容量。
另外，还要对变压器的数量进行控制，变压器的台数不宜过多，否则会造成资源的浪费，一般情况下，2台变压器的设计是比较科学的，将这2台变压器进行并联，不仅可以提高电气系统运行的稳定性，而且不会造成能源的浪费。
2.2确定低压电缆截面
在对电气自动化进行节能设计时，一定要注意以下几点节能设计内容。其一，确定低压电缆截面，通常相关人员会根据供电系统与配电系统，对于低压电缆的截面设计标准进行设计，但这种标准会导致相关人员认为低压电缆无需大容量和长线路，最终就会按照传输电力的实际密度确定低压电缆解面，但这样就促使低压电缆截面处于一种过大状态，于是相关人员开始按照电气自动化温度升降与电压损耗等情况确定低压电缆截面，但这样又会导致传输电力的实际密度被忽略。因此，相关人员需要根据电气自动化节能设计标准：当供电系统与配电系统处于运行稳定情况，平均每一年在运行方面的负荷时长为Tmax<4000h时，便可按照导体流量确定低压电缆截面，但也需在考虑传输电力的实际密度后再进行确定。其二，确定供电方式，通常电气自动化照明系统电压约为220V左右，正常供电方式是单相与两相这种二线方式，或是三相四线方式，如果供电方式各不相同对促使电力线路损耗情况各不相同，而在以上所有供电方式之中三相四线对于电力线路的损耗情况最轻，因此，在电气自动化节能设计中最好选用三相四线作为供电方式，这样可以将三相负荷保持在平衡状态下，切实减少电气自动化能源消耗量。
2.3采用无功补偿技术
电气自动化设备中往往有诸多无功功率，使得配网线路出现较大线损率，进而造成电能质量逐渐下降。所以，电力企业常常为了达到正常供电电压，会增加电能供应，使其满足设备运行有关需求，需要注意的是，该种方式会让资源发生浪费，影响电力企业发展。在此背景下，必须对无功补偿设备进行使用，把其应用在配网线路中，这样既能让无功功率实现平衡，还能让电网线路损耗逐渐降低，进而实现节能目标。无功补偿技术主要目的是提高功率因素来减少电能损耗。优点如下：（1）提高功率因数可以减少线路损耗。在设备功率一定的情况下，功率因数越高，线缆功率损耗越低。（2）提高功率因数减少变压器的铜损。变压器的功率损耗主要包含铁损和铜损。提供变压器二次侧的功率因数，可使总的负荷电流减少，从而减少铜损。（3）提高功率因数可以减少线路及变压器的电压损失。由于提高了功率因数，减少了无功电流，因而减少了线路及变压器的电流，从而减少了电压降。（4）提高功率因数可以增加发配单设备的供电能力。由于提高了功率因素，供给同一负载功率多需要的视在功率及负荷电流均减少，所以，对现有设备而言，变压器容量和电缆截面就有了富裕。
结语
电气工程自动化应用范围越来越广泛，已经深入渗透到人们日常生活和社会经济生产等诸多方面，这也在一定程度上增加了电气系统电能消耗情况，导致电能产生不必要浪费。为了减少电能损耗，同时充分发挥电气工程自动化的作用和价值。需要提高节能意识，结合电气工程自动化发展现状，提出节能减排优化措施，弥补传统自动化控制技术中存在的不足之处，从而优化电气工程自动化控制系统，保证控制系统高效、高质量运行。
参考文献
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