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（四川航天职业技术学院 四川 广汉 618300）
摘 要：随着社会经济的不断发展，人们对供电的需求不断增大，如果电气自动化的节能设计不能有所突破和创新，电能的消耗和损失会很严重，这就对电气自动化的节能设计技术提出更高要求。本文对电气自动化的节能设计进行了研究。首先阐述了电气自动化节能设计的重要性，然后详细论述了其具体的技术措施。
关键词：电气自动化；节能；变压器
1 电气自动化节能设计的重要性
作为新技术领域发展突破的重要部分，电气自动化的节能设计显得尤为重要，它的大力发展会为减少电能的消耗和浪费，电网也不会陷入供电紧张、输电受阻的恶性循环，除此之外，还能为城市居民提供更加良好的环境和发展空间。对于企业来说，电气自动化的节能技术会让各种电气设备变得更加安全可靠，不仅会在很大程度上提高工作效率，还能降低能耗，极大地减少成本，使企业获得最大的经济效益。
2 电气自动化的节能设计原则
2.1 优化配电设计
为电气工程中的用电设备提供充足的动力是电力系统最重要的作用和任务，因此，电力系统的适用性在整个电气自动化的设计中就显得尤为重要。适用性要求电力系统能够为用电设备提供安全可靠的负荷容量和供电设备，还应该满足电气设备所需要的不同的控制方式。此外，还要保证整个电力系统在运行过程中保持稳定、高效、灵活、可靠等特点。
2.2 安全可靠
采用節能技术，必须以电气设备的安全运行为前提，不能仅仅关注节能指标而忽略了生产作业的安全性。若想保证电气系统的安全性，最先必须要保证的就是绝缘，一是要求导线有良好的绝缘效果，二是要求在走线的过程中导线之间有一定的绝缘距离。此外，防雷、地接等问题也要纳入设计的考虑范围之内。
3 电气自动化的节能设计技术
3.1 选择合理的变压器
变压器的选择在节能设计中起着至关重要的作用。变压器中不可缺少的有硅钢片、铜线、钢材、绝缘子等，这些材料如果选择不合理，常会造成大量的变压器型材损耗，浪费电能。因此，在选择过程中，应遵循节能与满足工作需要并重的原则选择材料和运行介质。例如，在配电柜和配电线路的设计上，如果选择铜质的材料，并且将导线换位，就可以有效降低变压器对电能的损耗。就硅钢片来讲，其厚度对电能也有一定的影响，在满足运行的前提下，选用厚度较小的硅钢片可以实现节能的作用。
其次，一些旧型号的变压器由于技术的限制，耗能较高。因此，淘汰旧变压器，选用新型的高效节能变压器，虽然会增加设备更换成本，但是从长期来看，其可以有效减少变压器的功率损耗，提高系统运行的经济效益。通常，选择功率损耗较小，单相自动补偿的设备，以及三相四线的变压器，可以使电流负荷在运行的过程中保持平稳，降低电能损耗。
最后，就变压器的安放位置来说，无论是在工作车间还是高楼当中，如果能将变压器安放搭配承担最多电力负荷的位置，不仅方便管理，还可以大大减少所需的电缆长度，以达到降低电能消耗的目的。在实现工作性能的条件下，尽量选择电功率较小和横截面较大的导线，通过减少电阻的方式控制电能的损耗量。
3.2 提高系统功率因素
一方面，应当采用科学合理的措施，提高系统的自然功率因素。例如，提高用户的负载率，在满足工艺生产的情况下，尽可能地选择极数较少的电动机，从而提高电气设备的运行效率，达到节约电能的目的。同时，也可以让电动机实现变频自动控制，从而使电动机在负载较小时，获得较高的功率因素。这些措施都是在不添置任何的补救设备的前提下，降低用电设备的无功功率，从而提高功率因素。此方法并不会增加工业生产的投资，十分经济有效。另一方面，可以使用人工的方法提高系统的功率因素，即人工补偿的方式。提高自然功率因素的措施往往不能满足工业生产用电的需求，因此，还应装设一定的补偿装置，其常用方式为集中补偿与单独就地补偿，应坚持分级补偿以及就地平衡的原则，从而达到减少无用功传输的目的。
3.3 优化配电的设计
给电力工程的设备供给其需要的动力，这是电力体系的根本性服务。因此，要考虑到电力工程的实用性一定要符合用电器械的可靠性和负荷容量的需求，这是在设计配电时的标准，同时还需要保证电气器械的控制标准。在进行配电的时候，除去要保证用电设施的标准外，还需要确保电力工程的可靠性、灵活性以及容易操控性和稳定性等。另外还需要保证电力工程的安全操作，为了达到这一要求，要保证导线良好的绝缘性，进行布线的时候，导线的绝缘距离要保持适中，并且还需要保证导线在动态方面的稳定性，在接地和防雷方面的设备也要保证其安全性。
3.4 减少电路中的传输损耗
电能在传输过程中出现有功功率损耗是不可避免的，因为一般情况下，传输导线上有电阻，必然会引起有功功率损耗，虽然这一损耗不能完全消除，但是在实际的电气设计中，为了节能减耗，可以采取一定措施，有效地减少这一线路上的损耗。在电能传输过程中，线路上的电流是一定的，不能进行随意改变，这时，若要有效地减少传输线路上的有功功率损耗，只能采取措施减少传输线路上的电阻，而根据传输导线的传输特性可知，导线的电阻与导线的截面积成反比关系，与导线长度及电导的关系成正比，因此，若要减少导线电阻，可以采取下列的措施来进行：①增大导线的横截面积，在不影响电路中其它电气特性的前提下，可以适当地增加导线的横截面积，有效地减少导线电阻，从而减少电路上的损耗，起到节能作用；②适当减耗导线长度，需要在进行导线布线时，对布线的路径进行合理选择，尽量避免在布线时走弯路，这样可以有效地减少导线电阻。③为了有效地减少来回线路上的损失，在选择导线时，尽量选择电导率较小的材质作为电路的导线。
4 总结
科学技术的发展日新月异，电气自动化技术也在不断的进步和完善之中，这其中的节能技术更是有待学者和从业人员的深入研究。目前最需的就是将这些技术应用到实际工作当中，以相关的原则为指导，采取相应的措施，在实践中不断进步和发展，提高经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]华满香，刘小春，唐亚平.电气自动化技术[M].湖南大学出版社，2012.
[2]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷，2011（15）：35-35.
摘 要：随着社会经济的不断发展，人们对供电的需求不断增大，如果电气自动化的节能设计不能有所突破和创新，电能的消耗和损失会很严重，这就对电气自动化的节能设计技术提出更高要求。本文对电气自动化的节能设计进行了研究。首先阐述了电气自动化节能设计的重要性，然后详细论述了其具体的技术措施。
关键词：电气自动化；节能；变压器
1 电气自动化节能设计的重要性
作为新技术领域发展突破的重要部分，电气自动化的节能设计显得尤为重要，它的大力发展会为减少电能的消耗和浪费，电网也不会陷入供电紧张、输电受阻的恶性循环，除此之外，还能为城市居民提供更加良好的环境和发展空间。对于企业来说，电气自动化的节能技术会让各种电气设备变得更加安全可靠，不仅会在很大程度上提高工作效率，还能降低能耗，极大地减少成本，使企业获得最大的经济效益。
2 电气自动化的节能设计原则
2.1 优化配电设计
为电气工程中的用电设备提供充足的动力是电力系统最重要的作用和任务，因此，电力系统的适用性在整个电气自动化的设计中就显得尤为重要。适用性要求电力系统能够为用电设备提供安全可靠的负荷容量和供电设备，还应该满足电气设备所需要的不同的控制方式。此外，还要保证整个电力系统在运行过程中保持稳定、高效、灵活、可靠等特点。
2.2 安全可靠
采用節能技术，必须以电气设备的安全运行为前提，不能仅仅关注节能指标而忽略了生产作业的安全性。若想保证电气系统的安全性，最先必须要保证的就是绝缘，一是要求导线有良好的绝缘效果，二是要求在走线的过程中导线之间有一定的绝缘距离。此外，防雷、地接等问题也要纳入设计的考虑范围之内。
3 电气自动化的节能设计技术
3.1 选择合理的变压器
变压器的选择在节能设计中起着至关重要的作用。变压器中不可缺少的有硅钢片、铜线、钢材、绝缘子等，这些材料如果选择不合理，常会造成大量的变压器型材损耗，浪费电能。因此，在选择过程中，应遵循节能与满足工作需要并重的原则选择材料和运行介质。例如，在配电柜和配电线路的设计上，如果选择铜质的材料，并且将导线换位，就可以有效降低变压器对电能的损耗。就硅钢片来讲，其厚度对电能也有一定的影响，在满足运行的前提下，选用厚度较小的硅钢片可以实现节能的作用。
其次，一些旧型号的变压器由于技术的限制，耗能较高。因此，淘汰旧变压器，选用新型的高效节能变压器，虽然会增加设备更换成本，但是从长期来看，其可以有效减少变压器的功率损耗，提高系统运行的经济效益。通常，选择功率损耗较小，单相自动补偿的设备，以及三相四线的变压器，可以使电流负荷在运行的过程中保持平稳，降低电能损耗。
最后，就变压器的安放位置来说，无论是在工作车间还是高楼当中，如果能将变压器安放搭配承担最多电力负荷的位置，不仅方便管理，还可以大大减少所需的电缆长度，以达到降低电能消耗的目的。在实现工作性能的条件下，尽量选择电功率较小和横截面较大的导线，通过减少电阻的方式控制电能的损耗量。
3.2 提高系统功率因素
一方面，应当采用科学合理的措施，提高系统的自然功率因素。例如，提高用户的负载率，在满足工艺生产的情况下，尽可能地选择极数较少的电动机，从而提高电气设备的运行效率，达到节约电能的目的。同时，也可以让电动机实现变频自动控制，从而使电动机在负载较小时，获得较高的功率因素。这些措施都是在不添置任何的补救设备的前提下，降低用电设备的无功功率，从而提高功率因素。此方法并不会增加工业生产的投资，十分经济有效。另一方面，可以使用人工的方法提高系统的功率因素，即人工补偿的方式。提高自然功率因素的措施往往不能满足工业生产用电的需求，因此，还应装设一定的补偿装置，其常用方式为集中补偿与单独就地补偿，应坚持分级补偿以及就地平衡的原则，从而达到减少无用功传输的目的。
3.3 优化配电的设计
给电力工程的设备供给其需要的动力，这是电力体系的根本性服务。因此，要考虑到电力工程的实用性一定要符合用电器械的可靠性和负荷容量的需求，这是在设计配电时的标准，同时还需要保证电气器械的控制标准。在进行配电的时候，除去要保证用电设施的标准外，还需要确保电力工程的可靠性、灵活性以及容易操控性和稳定性等。另外还需要保证电力工程的安全操作，为了达到这一要求，要保证导线良好的绝缘性，进行布线的时候，导线的绝缘距离要保持适中，并且还需要保证导线在动态方面的稳定性，在接地和防雷方面的设备也要保证其安全性。
3.4 减少电路中的传输损耗
电能在传输过程中出现有功功率损耗是不可避免的，因为一般情况下，传输导线上有电阻，必然会引起有功功率损耗，虽然这一损耗不能完全消除，但是在实际的电气设计中，为了节能减耗，可以采取一定措施，有效地减少这一线路上的损耗。在电能传输过程中，线路上的电流是一定的，不能进行随意改变，这时，若要有效地减少传输线路上的有功功率损耗，只能采取措施减少传输线路上的电阻，而根据传输导线的传输特性可知，导线的电阻与导线的截面积成反比关系，与导线长度及电导的关系成正比，因此，若要减少导线电阻，可以采取下列的措施来进行：①增大导线的横截面积，在不影响电路中其它电气特性的前提下，可以适当地增加导线的横截面积，有效地减少导线电阻，从而减少电路上的损耗，起到节能作用；②适当减耗导线长度，需要在进行导线布线时，对布线的路径进行合理选择，尽量避免在布线时走弯路，这样可以有效地减少导线电阻。③为了有效地减少来回线路上的损失，在选择导线时，尽量选择电导率较小的材质作为电路的导线。
4 总结
科学技术的发展日新月异，电气自动化技术也在不断的进步和完善之中，这其中的节能技术更是有待学者和从业人员的深入研究。目前最需的就是将这些技术应用到实际工作当中，以相关的原则为指导，采取相应的措施，在实践中不断进步和发展，提高经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]华满香，刘小春，唐亚平.电气自动化技术[M].湖南大学出版社，2012.
[2]于士国.电气自动化的节能设计技术分析[J].硅谷，2011（15）：35-35.