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摘要：伴随着经济社会的持续进步，人们对电力方面的需求也越来越大，也就给电气自动化节能设计提出了更高的挑战。本文结合工作经验，从电气自动化节能设计的原则着手，提出电气自动化节能设计的几点措施。
关键词：电气自动化；节能设计；意义；措施
中图分类号：F40 文献标识码：A
现今能源问题困扰着每一个国家及个人，在这个大形势之下越来越多的人具有了环保节能的意识，这点在电气自动化领域也得到了反映。采取节能设计技术的电气技术有效降低了能源损耗，有助于社会生产的环保、健康发展，并有效提高了生产效益。本文结合工作经验，从电气自动化节能设计的原则着手，提出电气自动化节能设计的几点措施。
一、电气自动化节能设计原则
在进行电气自动化节能设计的时候，为了提高节能的有效性，需要将各项工作都合理、科学地安排好，并遵循以下几点原则：
1.安全性
在进行电气自动化节能设计的时候，不能单单将注意点放在节能二字之上，还应当充分重视安全性，保证电气相关设施设备可以顺利运转，并满足其安全的前提，只有这样才可以确保生产的顺利运行，确保生产的可靠性与安全性。
2.更新性
所谓的更新性原则指的是在开展电气自动化节能设计的相关工作之时，设计工作者必须注意更新系统中的老化设备，对于通过维修可以满足系统正常运转的需要，满足节能要求的老设备可以继续利用，但是如果设备需要较高的能耗，且已经老化失修，则必须及时将其淘汰更新，这点是开展节能设计的重点所在，及时更新老化设备也有助于确保节能相关工作的正常开展。
3.先进性
如今科技进步的速度非常之快，节能设备设施与节能新技术不断被开发出来，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，必须关注新技术的应用，利用最前沿的设备与技术确保设计工作的先进性，提升电气自动化系统的节能成效。
4.环保性
在开展电气自动化节能设计的实践过程中，应用节能设施设备与技能相关技术之时，要考量这些设备或技术对生态环境的影响，尽可能节约更多的资源，保护周边自然环境，将其对自然环境产生的不利影响降到最低。另外，还应当充分考量经济方面的因素，关注电气自动化节能设计的经济型，进而获得设计的最佳效果，确保节能相关工作的正常开展。
二、电气自动化节能设计技术
1.降低电能在传输方面的损耗
通常情况下，电能在输送过程中因为导线电阻方面的影响会出现一个有功功率的耗损。由于传输过程中我们无法改变线路上电流的大小，而为了降低这个有功功率的损耗，我们只能采取措施将导线的电阻尽可能减小。我们都知道导线截面积越大，导线的电阻就越小，导线与电导的长度越长，导线的电阻就越大。正因为如此，为了降低导线电阻，我们可以从下面几个方面着手：首先，选择导线的时候，可以选择电导率小的材质所做的导线，如此就能将来回电路上的电能损失有效降低；其次，将导线的长度减短，为了达到这个目的，在开展布线工作的时候，尽可能让导线少走弯路，尽可能走直线，进而有效减短导线的长度；再次，为了将供电距离减小，可以尽可能在负荷中心设置变压器；最后，选择横截面积较大的导线。在其他条件相同的情况下，导线横截面积越大，来回线路所产生的电阻损耗也就越小，进而实现节能的目标。
2.变压器的科学合理选择
从变压器方面降低电气自动化的电能损耗，可以从变压器型材方面着手。像绝缘子、铜线、钢材、硅钢片等材料都是变压器所必须的，假设这些材料选择不科学，就会导致大量电能被损耗。在进行材料选择的时候，指导思想应当遵循节约的原则，在适应工作需求的基础之上，科学的选择运行介质与材料，进而降低生产成本与电能损耗。对于配电柜与配电线路，材料尽可能选择铜材，同时应用换位导线的策略获得较小的电能损耗。在适应线路设备设施运转的基础上，硅钢片尽可能选择较薄的型号，进而达到节能的目标。慢慢舍弃电能损耗较高的变压器，选择节能效果好的变压器，将变压器功率损耗有效降低下来，对于变压器的负载率也要进行科学合理的选择。为了获得较好的节能效果，尽量将变压器的负载率设计在百分之四十至百分之六十之间的较为可取。在智能大厦又或者是工厂车间，将变压器的放置位置选择在电力负荷中心，一来可以便于管理，二来可以将现场电缆的长度有效减短，进而将电能的线路损耗有效降低下来，提升电能的成效。
例如某电气自动化的节能设计中，使用新设节能变压器置换了原先旧型号的变压器，获得了较好的节能效果。我们对比两种变压器所产生的电能损耗就可以得知：用T表示全年投入运行的时间，我们将T设定为8760小时来进行计算，r则表示最大负荷年损耗小时数，我们将此系数设定为2000小时，变压器的负载率设定为β，在计算时β按照80%来计算。旧型号变压器有功电能损耗用下式进行计算ΔWT=ΔPOT ΔPKβ2r（4.9×8760 15×0.82×2000=42924KW.h 19200 KW.h=62124 KW.h）。而新型号的变压器的有功功率损耗则为 ΔWT=ΔPOT ΔPKβ2r（1.2×8760 9.6×0.82×2000=11040 KW.h﹢12288 KW.h=23328 KW.h）。因为选择了新型节能变压器每年可以节省有功功率损耗38769 KW.h。
3.采取措施将系统功率因素提高
第一，应用合理、科学的措施将系统的自然功率因素提高，例如将用户负载率提高，在适应工艺生产的基础上，在选择电动机时尽可能选取极数比较少的，进而将电气设施设备的运行效率提高，获得减小损耗，节约电能的效果。还可以通过实现电动机的变频自动控制（如下图），让电动机在负载比较小时，得到比较高的功率因素。上述两种策略都是在不增加任何补救设施设备的前提之下，将用电设备的无功功率降低，将功率因素提高的有效策略，这些策略并不用加大生产成本，可以说是经济实用的电气自动化节能设计技术。第二，除了上述两种策略，在提高系统的功率因素时我们也可以应用人工的策略，也就是常见的人工补偿的方式。提高自然功率因素的策略往往不能满足工业生产用电的需求，还需要装设补偿装置，常用的方式包括集中补偿和单独就地补偿，坚持分级补偿和就地平衡原则，以减少无用功传输，达到节能的目的。 3.降低高次谐波
谐波对用电设备往往会造成多方面的危害，例如，造成危险的过电压、过电流，降低设备的利用率和经济效益，影响继电保护和自动装置的安全性和可靠性等等。常用的降低高次谐波的策略有： 变压器采用 Δ/Y 接线，可以消除3的整数倍的高次谐波；增加整流变压器二次侧的相数；使用无谐波污染的绿色变频器； 使用无源滤波器或有源滤波器。采用这些措施能够对谐波进行过滤，在电气设备操作之前可以组织其它活动，提高电气设备的运行效率，实现节能的目的。
4.合理选择电力电缆
在截面选择的时候，根据经济电流密度的曲线和持续允许的电流进行选择。对于电缆材质，尽管铝电缆便宜，但安全性和节能效果比较差，不过铜电缆越粗，比相同截面铝电缆要贵重很多。所以，个别截面较粗的电缆可以选用铝电缆，截面较小的选用铜电缆，成本只是稍微高些，但能够取得很好的节能效果。
5.其它方面的节能设计
第一，合理选择节能光源。照明光源的选择，应该按照国家的相关规定进行，尽可能达到照明节能的效果，选用高效能的光源，其发光效率是普通照明灯的好几倍，能够大量节约电能。卫生间、上下楼梯间尽可能选用吸顶灯，在满足人们生活需要的前提下，达到节约电能的目的。厂房优先选用金属卤化物灯，一个光源不能满足要求的时候，采用两种光源或混合光源，这样能够提高照明强度，降低能耗。第二，选择节能型镇流器。在厂房照明的时候，应该优先使用低耗与节能的光源电子附件，使用高压钠灯、金属卤化物灯的时候应该配用节能型镇流器，以减少能耗，节约能源。第三，科学设计照明，进行绿色照明改造。照明的设计应该按照使用功能和环境影响科学合理设计，既满足照明要求，又符合节能要求。
三、结束语
综上所述，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，我们需要时刻切记节约能源的重要性，采取有效措施降低电气自动化能源的使用率，减轻其对周边环境的污染。我们可以展望，伴随着科技的不断发展，今后电气自动化节能技术一定可以获得愈来愈广泛的应用。
参考文献：
[1]胡晓毅.电气自动化的节能设计技术探析[J].电子世界，2012（13）.
[2]张帅.电气自动化中节能设计技术的应用[J].能源与节能，2012（11）.
作者简介：黄胜柱（1980-），男，广西贺州人，贺州学院助教、理学学士，主要从事电气工程及其自动化研究。
关键词：电气自动化；节能设计；意义；措施
中图分类号：F40 文献标识码：A
现今能源问题困扰着每一个国家及个人，在这个大形势之下越来越多的人具有了环保节能的意识，这点在电气自动化领域也得到了反映。采取节能设计技术的电气技术有效降低了能源损耗，有助于社会生产的环保、健康发展，并有效提高了生产效益。本文结合工作经验，从电气自动化节能设计的原则着手，提出电气自动化节能设计的几点措施。
一、电气自动化节能设计原则
在进行电气自动化节能设计的时候，为了提高节能的有效性，需要将各项工作都合理、科学地安排好，并遵循以下几点原则：
1.安全性
在进行电气自动化节能设计的时候，不能单单将注意点放在节能二字之上，还应当充分重视安全性，保证电气相关设施设备可以顺利运转，并满足其安全的前提，只有这样才可以确保生产的顺利运行，确保生产的可靠性与安全性。
2.更新性
所谓的更新性原则指的是在开展电气自动化节能设计的相关工作之时，设计工作者必须注意更新系统中的老化设备，对于通过维修可以满足系统正常运转的需要，满足节能要求的老设备可以继续利用，但是如果设备需要较高的能耗，且已经老化失修，则必须及时将其淘汰更新，这点是开展节能设计的重点所在，及时更新老化设备也有助于确保节能相关工作的正常开展。
3.先进性
如今科技进步的速度非常之快，节能设备设施与节能新技术不断被开发出来，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，必须关注新技术的应用，利用最前沿的设备与技术确保设计工作的先进性，提升电气自动化系统的节能成效。
4.环保性
在开展电气自动化节能设计的实践过程中，应用节能设施设备与技能相关技术之时，要考量这些设备或技术对生态环境的影响，尽可能节约更多的资源，保护周边自然环境，将其对自然环境产生的不利影响降到最低。另外，还应当充分考量经济方面的因素，关注电气自动化节能设计的经济型，进而获得设计的最佳效果，确保节能相关工作的正常开展。
二、电气自动化节能设计技术
1.降低电能在传输方面的损耗
通常情况下，电能在输送过程中因为导线电阻方面的影响会出现一个有功功率的耗损。由于传输过程中我们无法改变线路上电流的大小，而为了降低这个有功功率的损耗，我们只能采取措施将导线的电阻尽可能减小。我们都知道导线截面积越大，导线的电阻就越小，导线与电导的长度越长，导线的电阻就越大。正因为如此，为了降低导线电阻，我们可以从下面几个方面着手：首先，选择导线的时候，可以选择电导率小的材质所做的导线，如此就能将来回电路上的电能损失有效降低；其次，将导线的长度减短，为了达到这个目的，在开展布线工作的时候，尽可能让导线少走弯路，尽可能走直线，进而有效减短导线的长度；再次，为了将供电距离减小，可以尽可能在负荷中心设置变压器；最后，选择横截面积较大的导线。在其他条件相同的情况下，导线横截面积越大，来回线路所产生的电阻损耗也就越小，进而实现节能的目标。
2.变压器的科学合理选择
从变压器方面降低电气自动化的电能损耗，可以从变压器型材方面着手。像绝缘子、铜线、钢材、硅钢片等材料都是变压器所必须的，假设这些材料选择不科学，就会导致大量电能被损耗。在进行材料选择的时候，指导思想应当遵循节约的原则，在适应工作需求的基础之上，科学的选择运行介质与材料，进而降低生产成本与电能损耗。对于配电柜与配电线路，材料尽可能选择铜材，同时应用换位导线的策略获得较小的电能损耗。在适应线路设备设施运转的基础上，硅钢片尽可能选择较薄的型号，进而达到节能的目标。慢慢舍弃电能损耗较高的变压器，选择节能效果好的变压器，将变压器功率损耗有效降低下来，对于变压器的负载率也要进行科学合理的选择。为了获得较好的节能效果，尽量将变压器的负载率设计在百分之四十至百分之六十之间的较为可取。在智能大厦又或者是工厂车间，将变压器的放置位置选择在电力负荷中心，一来可以便于管理，二来可以将现场电缆的长度有效减短，进而将电能的线路损耗有效降低下来，提升电能的成效。
例如某电气自动化的节能设计中，使用新设节能变压器置换了原先旧型号的变压器，获得了较好的节能效果。我们对比两种变压器所产生的电能损耗就可以得知：用T表示全年投入运行的时间，我们将T设定为8760小时来进行计算，r则表示最大负荷年损耗小时数，我们将此系数设定为2000小时，变压器的负载率设定为β，在计算时β按照80%来计算。旧型号变压器有功电能损耗用下式进行计算ΔWT=ΔPOT ΔPKβ2r（4.9×8760 15×0.82×2000=42924KW.h 19200 KW.h=62124 KW.h）。而新型号的变压器的有功功率损耗则为 ΔWT=ΔPOT ΔPKβ2r（1.2×8760 9.6×0.82×2000=11040 KW.h﹢12288 KW.h=23328 KW.h）。因为选择了新型节能变压器每年可以节省有功功率损耗38769 KW.h。
3.采取措施将系统功率因素提高
第一，应用合理、科学的措施将系统的自然功率因素提高，例如将用户负载率提高，在适应工艺生产的基础上，在选择电动机时尽可能选取极数比较少的，进而将电气设施设备的运行效率提高，获得减小损耗，节约电能的效果。还可以通过实现电动机的变频自动控制（如下图），让电动机在负载比较小时，得到比较高的功率因素。上述两种策略都是在不增加任何补救设施设备的前提之下，将用电设备的无功功率降低，将功率因素提高的有效策略，这些策略并不用加大生产成本，可以说是经济实用的电气自动化节能设计技术。第二，除了上述两种策略，在提高系统的功率因素时我们也可以应用人工的策略，也就是常见的人工补偿的方式。提高自然功率因素的策略往往不能满足工业生产用电的需求，还需要装设补偿装置，常用的方式包括集中补偿和单独就地补偿，坚持分级补偿和就地平衡原则，以减少无用功传输，达到节能的目的。 3.降低高次谐波
谐波对用电设备往往会造成多方面的危害，例如，造成危险的过电压、过电流，降低设备的利用率和经济效益，影响继电保护和自动装置的安全性和可靠性等等。常用的降低高次谐波的策略有： 变压器采用 Δ/Y 接线，可以消除3的整数倍的高次谐波；增加整流变压器二次侧的相数；使用无谐波污染的绿色变频器； 使用无源滤波器或有源滤波器。采用这些措施能够对谐波进行过滤，在电气设备操作之前可以组织其它活动，提高电气设备的运行效率，实现节能的目的。
4.合理选择电力电缆
在截面选择的时候，根据经济电流密度的曲线和持续允许的电流进行选择。对于电缆材质，尽管铝电缆便宜，但安全性和节能效果比较差，不过铜电缆越粗，比相同截面铝电缆要贵重很多。所以，个别截面较粗的电缆可以选用铝电缆，截面较小的选用铜电缆，成本只是稍微高些，但能够取得很好的节能效果。
5.其它方面的节能设计
第一，合理选择节能光源。照明光源的选择，应该按照国家的相关规定进行，尽可能达到照明节能的效果，选用高效能的光源，其发光效率是普通照明灯的好几倍，能够大量节约电能。卫生间、上下楼梯间尽可能选用吸顶灯，在满足人们生活需要的前提下，达到节约电能的目的。厂房优先选用金属卤化物灯，一个光源不能满足要求的时候，采用两种光源或混合光源，这样能够提高照明强度，降低能耗。第二，选择节能型镇流器。在厂房照明的时候，应该优先使用低耗与节能的光源电子附件，使用高压钠灯、金属卤化物灯的时候应该配用节能型镇流器，以减少能耗，节约能源。第三，科学设计照明，进行绿色照明改造。照明的设计应该按照使用功能和环境影响科学合理设计，既满足照明要求，又符合节能要求。
三、结束语
综上所述，在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中，我们需要时刻切记节约能源的重要性，采取有效措施降低电气自动化能源的使用率，减轻其对周边环境的污染。我们可以展望，伴随着科技的不断发展，今后电气自动化节能技术一定可以获得愈来愈广泛的应用。
参考文献：
[1]胡晓毅.电气自动化的节能设计技术探析[J].电子世界，2012（13）.
[2]张帅.电气自动化中节能设计技术的应用[J].能源与节能，2012（11）.
作者简介：黄胜柱（1980-），男，广西贺州人，贺州学院助教、理学学士，主要从事电气工程及其自动化研究。