电气自动化节能技术设计

浅析电气自动化节能技术设计

摘要：随着社会的进步和电力技术的发展，电气自动化的节能技术在当代社会得到了广泛的应用，为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。本文首先分析了电气工程的安装、设备等设计，进而探讨了电气系统中的节能技术，以求为节能技术的发展研究提供参考。

关键词：电气工程节能设计

中图分类号：te08文献标识码： a 文章编号：

随着城镇化进程的不断加快，建设项目集聚增加，呈现出较快的发展势头。但是，节能型建筑的比例并不是很高，存在着较多的资源浪费问题，特别是充分考虑电气节能的问题。建筑的能耗问题在社会能耗中占有非常重的比例，已经达到了四分之一，并有逐步升高的趋势。如果我们不采用合理的措施，按照建设“能源节约型社会“的要求，合理运用电气节能技术进行工程设计，一定会加大能源消耗对电力供应的压力，导致能源危机的提前到来。因此，在工程设计中合理、科学地运用电气节能技术，是一个普遍关注的社会问题，是我们每一个人的社会责任。

一、电气工程的设计

1、优化配电设计。电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投要用电的设备提供一个必要的动力。因此，在整个配电

设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言，应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求，还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中，除了要满足用电设备与电气设备的要求之外，还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言，首先就必须保证导线的绝缘性良好，然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度，以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外，还要做好电气系统的防雷与接地。

2、提高电气系统的运行效率。在电气系统中最好选用节能设备，从设备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外，我们可以利用均衡负荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到节能的目的。比如，在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电源的综合利用率与设备的运行效率，从而间接或直接减少电能的损耗。

二、节能设计的节能原则

电气节能设计是运用技术手段改进建筑物功能达到节能目的的活动，在进行电气节能设计的时候，不能影响建筑物的其他功能，更不能增加建筑物的投资资金。结合目前建筑设计的情况，我们应

该遵循以下原则：

1、满足功能原则

建筑物的节能设计，应该首先考虑到建筑物的功能，满足建筑物的各种功能方面的要求，甚至是建筑物不同部位的不同要求。主要考虑照明、通风、艺术等方面的具体要求。

2、经济合理原则

节能设计应该考虑经济合理原则，不能因为追求节能而大大增加建筑物本身的投资，要充分考虑节能投资的回收周期，不能盲目地增加投资。

3、技术先进原则

节能设计应该尽量采取先进的技术，用先进技术带动节能。充分发挥先进技术的作用，在设备的配备、材料的挑选等方面充分考虑其技术含量。

三、电气系统中的节能技术

1、无功补偿。在电力系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言，无功功率的直观表现为功率因数偏低，而当功率因数小于０。９时，用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款，因此用户用电的成本也增高，经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡，提高功率因数，从而事项节能减耗、提

高电能质量、稳定系统电压的目的，而且能够提高经济效益和社会效益。比如，在受导电抗的作用下，电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零，因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收，不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功，因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消，即ｑ＝ｑｌ－ｑｃ。在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时，对于无功补偿设备的要求有以下几点：

第一、在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器，滤除线路上的谐波。

第二、为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送，在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。

第三、在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切；后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。因此，现在所采用的是模糊投切，其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中，低压的时候投切开关则选择投切复合开关，而高压补偿柜中选真空接触器。

2、滤波器。由于电网中的非线性电压电流特性的电气设备的数量不断增加，因此产生的谐波电流也越来越多，而这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠就会引起电压的畸变，从而造成与电网联结电气设备产生误动作。因此，为了避免这些电气设备的误动作就要消除谐波，而目前消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。有源滤波器具有很多的特性，比如：反应快，具有优异的动态性能；在无功补偿的模式下消除谐波，功率因数就可以强制达到１；三相补偿的谐波电流可同时滤除２～６０次滤波；多元有源滤波器采用并联运行能够使功率范围更宽大。采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就将其阻止，则使得电气设备的运行更加有效率，从而也能够使无功补偿达到更好的效果，达到节能的目的。

3、变压器的选择。具体而言，在设计选择变压器时，应该满足以下几点要求：一是变压器应选用节能型的，以大大减少变压器的有功功率损耗；二是为了使流过的三相电的电流保持平衡，应减少变压器本体损耗，最好采用一些诸如单相自动补偿设备、三相四线制供电、将单相用电设备均匀分接在三相电源上等有效的减少负荷不平衡的方法。

4、其他形式的节能。除了在电气系统中采用节能技术进行节能之外，还可以采用其他的一些形式进行节能，比如：采用高效光源节能，在家庭用户中照明用电占整体用电的很大一部分，因此，将