刘盛家　金作鹏

摘要：社会在不断发展进步，信息技术也在不断完善，目前所有的电力系统已走向自动化，那么在自动化的基础上，人们更加注重节能设计技术。越来越多的人们在推广节能这一主题。本文以电气自动化为基础，指出应着重于变压器、提高功率因数、电力电缆的选择、合理选择光源等节能技术，这样可以让节能技术在电气自动化系统中发挥最好的效果。

关键词：电气自动化；节能技术；简述；必要性

在信息化技术高度发展的基础上，电气自动化的应用领域也越来越广。随着电气自动化技术的不断进步，人们需求的层次也越来越高，建筑在智能楼房、住宅楼、在满足使用较为安全、舒适的情况下，更应该顾及到节能方面的设计。当今绿色环保型的节能住宅是以后建筑发展的主要热点趋势之一，所以电气自动化的节能设计技术也越来越重要。

一、电气自动化及节能设计简述

在社会和经济高速发展的前提下，电力的需求越来越大，建立稳健可靠的供电系统成为电网公司的首要任务。传统电力系统由于设备陈旧，主要依托人力来实现运行于管理。随着计算机以及自动化技术的发展，电气自动化技术应运而生。电气自动化系统是当前实现电能优质、灵活和可靠传输的最佳解决方案，系统中的节能设计方案也一直在不断研究进步。当电气自动化系统中节能设计方案不能充分发挥作用时，会造成电能的严重浪费并且可能威胁到整个系统的安全稳定运行。当系统受到不利影响后，输电、供电和配电环节就必然产生恶性循环，给生产生活带来严重挑战。当前电网结构复杂，容量增速很大，特别对于城市电网设计性能优良的节能方案十分困难。当前电网中存在的非线性负载，比如变频器和整流器，这些设备会引入大量谐波污染，给节能设计也带来很大的干扰和挑战。因此，如何提高节能系统的可靠性，如何最大限度地提升供电效率，是需要不断投入研究的热點问题。从电力传输的各个环节来看，减少输电线路的传输损耗，提高变压器的效率以及合理布置无功补偿装置都可以达到节能的目的。

二、发展电气自动化节能设计的必要性

我国十二·五规划中明确指出节能减排的目标是2010年的万元GDP能耗由2005年的1.22t标准煤下降到0.98t标准煤左右，下降20%。大力发展工业节能、建筑施工节能是中国可持续发展的必然选择。电力作为现代社会的主要能源之一，随着工业以及生活电器的增多、用电量的增大，发展电力节能具有很强的现实意义。目前电能供应过程中出现较多的损耗，如果不改善优化，很可能出现电能供应紧张的问题，影响社会的正常秩序。为了解决这一问题，必须降低电气自动化设备的能源消耗，提高其电能传输效率。只有充分提高了电能的传递、使用效率，才能缓解当前电能供应出现的危机，才能降低电力成本，提高供电单位的效益。

三、电气系统中的节能技术

①变压器的节能设计。变压器在电力自动化工程中扮有重要角色，是非常关键的设备。它具有转换电压、电流和功率的功能。变压器是能源耗费中占有较大比重的一个部分，若变压器进行空载运行时，低压系统的能源损耗基本是来自变压器自身的运行损耗。由此可见，变压器的节能设计是否科学合理，攸关整个电力工程节能设计。因此，可由变压器的节能设计来减少整个电力工程的能源消耗，减少电能在线路上的传输损耗。这可由一下几个方面来着手：降低变压器的型材消耗。在满足变压器工作要求的前提下，周密合理地选择材料和运行介质，采用电导率相对较小的材质做导线，可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。选择适宜的变压器容量及台数。一般来说，变压器的额定容量，主要根据现场实际用电的总有功功率来确定。变压器如果选择的容量过小，会让变压器长期在满载及其过载方式下运行，久而久之，会降低变压器的使用寿命；如果容量选择过大，变压器经常处在轻载的运行状态，这样功率因数较低，极大地浪费电力资源和设备利用率。为了多方面考虑，通常变压器的选择要预留20%的冗余余量。②提高功率因数。功率因数是电气运行的重要物理量，它与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，这样可以减少线路无功损耗，实现减少整体无功电流、达到节能的目的。③电力电缆的选择。电力电缆是输配电系统的重要组成部分，其线路成本占总的电力工程的投资而言，相对较大，特别是电力线路长期投入使用，维护量会越来越大，所以电力电缆的选择很重要。电力电缆的截面选择：通常按照经济电流密度的曲线和持续允许的电流来进行选择。在一年中负荷最大的使用小时数相同的情况下，利用前者选择电力电缆通常比按后者选择的电缆截面要大一个等级，这样对于电缆材料的投资和使用量非常不利。电力电缆的材质选择：因为价格关系，不少工程选购铝电缆，其实从电力电缆的长期经济稳定运行的角度来看，铝电缆在安全和节能方面是不占据优势。但是铜电缆越粗，比相同截面的铝电缆贵重的倍数越大，所以在保证安全的前提下，个别截面较粗的电缆可以选取铝电缆，较小截面的电缆可以选用铜电缆。④合理选择光源。充分利用自然光照明。太阳光等自然光是大自然无私奉献给我们的永不殆尽的礼物，充分使用自然光对于电气自动化节能十分重要。在亮化工程中科学制定照明标准，确定合理采光方式，将人工光源和自然光源有机地结合起来。推荐选用高效能的光源以达到照明工程的节能设计。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。例如：对于工厂、住宅用的卫生问及其上下楼梯间应尽量选择节能显著的吸顶灯为宜，这类灯具的功率相对较低，但能满足人们生活的需要，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，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。

总之，随着社会的不断进步，电力技术的飞速发展，相信电气自动化的节能技术在今后的使用频率会越来越高，使用范围越来越广，并且今后研究的节能技术也会向更优、更节能地方向发展。