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【摘 要】 社会还在不断的发展，电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而言也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。本文对电气自动化的节能设计技术进行了探讨。
【关键词】 电气;自动化;节能设计;技术;应用
随着国家经济水平的不断提高，我国对科研方面的研究也获得了突出的成绩，对电气系统的研究也在不断的向前发展。近年来，对电气自动化节能技术的研究也取得了不错的成绩，各种节能技术的出现不仅达到了节能的目的，其发展前景也越来越好。电气自动化的节能设计要从根本做起，每一步都要在节能的前提下，最大限度的发挥出节能技术的作用。
一、电气自动化中节能设计技术的含义
电气自动化作为电气信息领域中的一门新兴的学科，同工业生产以及人们的日常生活有着密切的联系，在改善劳动条件、提高劳动生产率、运行成本以及工作效率方面都有着非常积极的作用，随着世界绿色工业革命的不断兴起，节能开始成为现在经济建设当中的一个重要目标，先进的电气自动化节能技术是推动各行业节能减排的最有效的技术，很多研究者认为，在未来全球经济的发展当中，谁先掌握节能高新技术产业的主导权，谁就能够主导未来世界的经济，针对电气自动化的系统来讲，随着城市电网的不断扩大和电力的不断增容，越来越多的整流器和变频器将会相继出现，导致大量谐波产生，对电网产生一定的危害性，因此，为了消除这些谐波，研究者从节能的角度考虑，认为电气自动化应当从有源滤波器、无功补偿以及变压器等方面的技术上寻求解决问题的办法，利用使用有源滤波器、补偿无功、优选变压器、减少电路损耗等方法来达到节能的目的，从而使电气自动化系统在运行的过程中达到节能效果。
二、电气自动化节能设计技术的具体应用
1、供配电节能
（1）变压器节能。变压器是供配电系统中最为常见的电气设备，变压器上由于铁损、铜损、负载损耗以及空载损耗等原因产生大量电能浪费。变压器节能可以从降低空载损耗、负载损耗以及优化变压器运行方式几个方面实现节能。空载损耗一般被称为铁损，是有变压器铁芯漏磁损耗以及涡流损耗两部分组成，空载损耗和变压器本身设计以及制造工艺有关，有具体线路以及负载无关，减少空载损耗的措施就是选用铁损小，品质高的变压器。负载损耗由变压器绕组电阻以及绕组电阻上电流的电流值决定，尽量选用组织小的绕组变压器。
（2）降低线电阻损耗。在电气电路中，通过线路的电流值恒定时，线路长度越长，线电阻阻值越大，而且，在实际电气自动化设计过程中，往往线路上下交错，复杂无比，线路长度往往上万米，甚至达到几十万米，在线路上造成的损耗是很高的，所以必须在进行电路设计的时候对线损要有足够的重视。
（3）提高供电系统功率因素。提高供电系统的功率因素可以减少线路无功损耗，从而实现节能。减少用电设备的无功损耗可以提高用电设备的功率因素，所以在电气设计中尽量使用功率因素较高的设备;使用静电容无功补偿技术，利用电容器产生的无功电流抵消负载设备的滞后无功电流，从而实现减少整体无功电流、提高功率因素的目的。
（4）平衡三相电负荷。三相电不平衡的现象十分普遍，不仅造成线路上一级变压器上铜损的增加，也造成了变压器上铁损的增加，三相电不平衡还会造成供电质量下降、电气设备损坏、电表失灵等后果。在电气自动化设计时，要尽量考虑到三相电负荷的平衡，以保证三相电间电流值的平衡，避免无谓的铜损和铁损，保证供电质量，节约电能。
2、选择合适的电力电缆
作为输配电系统中不可或缺的部分，电力电缆占据了电气工程投资成本的较大部分，尤其是因长期维护电力线路而产生的费用。故而在选择电力电缆的时候应该谨慎为之，通常按照相对经济的电流密度曲线和可以通过的电流强度来选择电力电缆的截面，对于电力电缆材质的选择，主要有铜材和铝材两种。从成本的角度来看，较之铜电缆，铝电缆较为便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆，但是从安全和节能的方面，铝电缆虽然较为便宜，但是这两项性能却落后于铜电缆。只是截面越粗，铜电缆比铝电缆要贵重很多，因此这种情况下可以选择铝电缆，而其他情况下，从安全和节能方面考虑的话，推荐铜电缆。
3、提高功率因数
功率因数是电气运行的重要物理量，它與电气设备的节能密切相关。功率因数如果长期控制在比较高的水平上，电力系统的无功功率就会变大，系统电能的转化率就会变高。提高功率因数的方法：一是通过提高用户负载率，例如对于动力电气设备，诸如电动机，可以在满足工艺生产要求的前提下，尽量选择极数较少的电动机。因为少极数的电机，其起动转矩较大，起动过程中的电流也相对较大，所以电气设备在最快的时间内正常运行，效率很高，同时也节约电能的损耗。此外，可让电动机实现变频自动控制，使得电机在负载较小时，获得较高的功率因数。当用户的负载率控制稳定在0.7左右，会使变压器的一次侧功率因数达到最高。二是在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜，来补偿无功功率。一般来说，其无功功率的选择尽量控制在变压器的20%-30%，这样使得电力系统稳定，并且节能效果最佳。
4、使用有源滤波器
要想有效地避免电网联结电气设备出现误动作，首先就必须将谐波消除，使用有源滤波器是消除谐波的最好方法，产生误动作的主要原因就是电气设备数量的不断增加，由于产生的谐波不断增多，就会使得基波电压与谐波电流在电网的阻抗上所产生的电压相重叠，引起电压的畸变，造成电气设备中出现一些误动作。有源滤波器反应较快，具有很强的动态性能，能够加大功率的范围，使得无功补偿获得更好的效果，在一般情况下，利用有源滤波器可以对所产生的谐波进行过滤，能够在电气设备进行操作之前就组织其活动，提高电气设备的运行效率，最终达到节能的目的
5、合理选择光源
为了达到照明工程的节能设计，其光源的选择推荐选用高效能的光源，这种高效能的光源的发光效率是普通照明灯的好几倍，可以大量的节约电力电能。对于工厂、住宅用的卫生间及其上下楼梯间应尽量选择节能显著的吸顶灯为宜，虽然这类灯具的功率相对较低，但是也可以满足人们和用户生活的需要，所以选择此类灯具会节约很多的电能。对于图书馆、阅览室和超市的货架处可以选择紧凑型荧光灯，因为它的光通量较高，光线比较集中，适合这类场所和人们生活的实际需要，且减少了照明工程的投入成本和安装。
6、提高电气体系的运转效率
选择好节约能源的设备，是电力体系最先需要做好的工作，也是在节约能源方面做的良好铺垫。并且，为了让电力体系在运转工作时实现节能的效果，还可以采用减少电路中的消耗、无功的补偿和均衡负荷的方式来进行，比如：进行配电的设计过程，可以采用合理地设计参数，同时合理地调整负荷来实现节约能源的目标。通过这些方式，电力体系进行运作与安装的时候，可以使设备的工作效率和电源的整体使用率有了很好的提高，这可以让电能的耗损降到最低。
综上所述，必须从节约能源出发，使电气自动化尽可能少用能源，降低对环境的污染，并为使用者提供健康、舒适的工作及生活空间，最终实现我国节能电气的跨越式发展。可以预言，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今后的使用会越来越广泛，而今后研究的节能技术也将会朝着更好的方向发展。
参考文献：
[1]潘龙.建筑电气设计中的节能探索[J].建筑电气，2012，（3）.
[2]任红.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑电气，2013，（2）.
[3]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技向导，2012（29）.
【关键词】 电气;自动化;节能设计;技术;应用
随着国家经济水平的不断提高，我国对科研方面的研究也获得了突出的成绩，对电气系统的研究也在不断的向前发展。近年来，对电气自动化节能技术的研究也取得了不错的成绩，各种节能技术的出现不仅达到了节能的目的，其发展前景也越来越好。电气自动化的节能设计要从根本做起，每一步都要在节能的前提下，最大限度的发挥出节能技术的作用。
一、电气自动化中节能设计技术的含义
电气自动化作为电气信息领域中的一门新兴的学科，同工业生产以及人们的日常生活有着密切的联系，在改善劳动条件、提高劳动生产率、运行成本以及工作效率方面都有着非常积极的作用，随着世界绿色工业革命的不断兴起，节能开始成为现在经济建设当中的一个重要目标，先进的电气自动化节能技术是推动各行业节能减排的最有效的技术，很多研究者认为，在未来全球经济的发展当中，谁先掌握节能高新技术产业的主导权，谁就能够主导未来世界的经济，针对电气自动化的系统来讲，随着城市电网的不断扩大和电力的不断增容，越来越多的整流器和变频器将会相继出现，导致大量谐波产生，对电网产生一定的危害性，因此，为了消除这些谐波，研究者从节能的角度考虑，认为电气自动化应当从有源滤波器、无功补偿以及变压器等方面的技术上寻求解决问题的办法，利用使用有源滤波器、补偿无功、优选变压器、减少电路损耗等方法来达到节能的目的，从而使电气自动化系统在运行的过程中达到节能效果。
二、电气自动化节能设计技术的具体应用
1、供配电节能
（1）变压器节能。变压器是供配电系统中最为常见的电气设备，变压器上由于铁损、铜损、负载损耗以及空载损耗等原因产生大量电能浪费。变压器节能可以从降低空载损耗、负载损耗以及优化变压器运行方式几个方面实现节能。空载损耗一般被称为铁损，是有变压器铁芯漏磁损耗以及涡流损耗两部分组成，空载损耗和变压器本身设计以及制造工艺有关，有具体线路以及负载无关，减少空载损耗的措施就是选用铁损小，品质高的变压器。负载损耗由变压器绕组电阻以及绕组电阻上电流的电流值决定，尽量选用组织小的绕组变压器。
（2）降低线电阻损耗。在电气电路中，通过线路的电流值恒定时，线路长度越长，线电阻阻值越大，而且，在实际电气自动化设计过程中，往往线路上下交错，复杂无比，线路长度往往上万米，甚至达到几十万米，在线路上造成的损耗是很高的，所以必须在进行电路设计的时候对线损要有足够的重视。
（3）提高供电系统功率因素。提高供电系统的功率因素可以减少线路无功损耗，从而实现节能。减少用电设备的无功损耗可以提高用电设备的功率因素，所以在电气设计中尽量使用功率因素较高的设备;使用静电容无功补偿技术，利用电容器产生的无功电流抵消负载设备的滞后无功电流，从而实现减少整体无功电流、提高功率因素的目的。
（4）平衡三相电负荷。三相电不平衡的现象十分普遍，不仅造成线路上一级变压器上铜损的增加，也造成了变压器上铁损的增加，三相电不平衡还会造成供电质量下降、电气设备损坏、电表失灵等后果。在电气自动化设计时，要尽量考虑到三相电负荷的平衡，以保证三相电间电流值的平衡，避免无谓的铜损和铁损，保证供电质量，节约电能。
2、选择合适的电力电缆
作为输配电系统中不可或缺的部分，电力电缆占据了电气工程投资成本的较大部分，尤其是因长期维护电力线路而产生的费用。故而在选择电力电缆的时候应该谨慎为之，通常按照相对经济的电流密度曲线和可以通过的电流强度来选择电力电缆的截面，对于电力电缆材质的选择，主要有铜材和铝材两种。从成本的角度来看，较之铜电缆，铝电缆较为便宜，所以很多电气工程都选择铝电缆，但是从安全和节能的方面，铝电缆虽然较为便宜，但是这两项性能却落后于铜电缆。只是截面越粗，铜电缆比铝电缆要贵重很多，因此这种情况下可以选择铝电缆，而其他情况下，从安全和节能方面考虑的话，推荐铜电缆。
3、提高功率因数
功率因数是电气运行的重要物理量，它與电气设备的节能密切相关。功率因数如果长期控制在比较高的水平上，电力系统的无功功率就会变大，系统电能的转化率就会变高。提高功率因数的方法：一是通过提高用户负载率，例如对于动力电气设备，诸如电动机，可以在满足工艺生产要求的前提下，尽量选择极数较少的电动机。因为少极数的电机，其起动转矩较大，起动过程中的电流也相对较大，所以电气设备在最快的时间内正常运行，效率很高，同时也节约电能的损耗。此外，可让电动机实现变频自动控制，使得电机在负载较小时，获得较高的功率因数。当用户的负载率控制稳定在0.7左右，会使变压器的一次侧功率因数达到最高。二是在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜，来补偿无功功率。一般来说，其无功功率的选择尽量控制在变压器的20%-30%，这样使得电力系统稳定，并且节能效果最佳。
4、使用有源滤波器
要想有效地避免电网联结电气设备出现误动作，首先就必须将谐波消除，使用有源滤波器是消除谐波的最好方法，产生误动作的主要原因就是电气设备数量的不断增加，由于产生的谐波不断增多，就会使得基波电压与谐波电流在电网的阻抗上所产生的电压相重叠，引起电压的畸变，造成电气设备中出现一些误动作。有源滤波器反应较快，具有很强的动态性能，能够加大功率的范围，使得无功补偿获得更好的效果，在一般情况下，利用有源滤波器可以对所产生的谐波进行过滤，能够在电气设备进行操作之前就组织其活动，提高电气设备的运行效率，最终达到节能的目的
5、合理选择光源
为了达到照明工程的节能设计，其光源的选择推荐选用高效能的光源，这种高效能的光源的发光效率是普通照明灯的好几倍，可以大量的节约电力电能。对于工厂、住宅用的卫生间及其上下楼梯间应尽量选择节能显著的吸顶灯为宜，虽然这类灯具的功率相对较低，但是也可以满足人们和用户生活的需要，所以选择此类灯具会节约很多的电能。对于图书馆、阅览室和超市的货架处可以选择紧凑型荧光灯，因为它的光通量较高，光线比较集中，适合这类场所和人们生活的实际需要，且减少了照明工程的投入成本和安装。
6、提高电气体系的运转效率
选择好节约能源的设备，是电力体系最先需要做好的工作，也是在节约能源方面做的良好铺垫。并且，为了让电力体系在运转工作时实现节能的效果，还可以采用减少电路中的消耗、无功的补偿和均衡负荷的方式来进行，比如：进行配电的设计过程，可以采用合理地设计参数，同时合理地调整负荷来实现节约能源的目标。通过这些方式，电力体系进行运作与安装的时候，可以使设备的工作效率和电源的整体使用率有了很好的提高，这可以让电能的耗损降到最低。
综上所述，必须从节约能源出发，使电气自动化尽可能少用能源，降低对环境的污染，并为使用者提供健康、舒适的工作及生活空间，最终实现我国节能电气的跨越式发展。可以预言，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今后的使用会越来越广泛，而今后研究的节能技术也将会朝着更好的方向发展。
参考文献：
[1]潘龙.建筑电气设计中的节能探索[J].建筑电气，2012，（3）.
[2]任红.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑电气，2013，（2）.
[3]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技向导，2012（29）.