电气自动化的节能设计技术

电气自动化的节能设计技术

曾小梅

盛隆电气集团电力工程有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：随着时代的发展，各个领域开始逐渐加大对电气工程自动化的需求。在此基础上，相关电气化设备设计人员，在设计自动化设备的过程中，要全面了解市场需要，重视节能设计理念，同时还要采用相应的技术，提高设备的使用率。除此之外，相关设计人员要严格遵守节能化要求，不断提高电气工程的智能性和安全性，以此确保电气工程在运行安全的情况下，合理选择节能材料和设备，从而更好地实现节能降耗的目标。

关键词：电气自动化；节能设计技术；应用

前言

电气自动化工程将自动化技术引入电气工程，细致地分析实际的操作和实验，并充分结合计算机技术和电气工程，从而对实际操作进行有针对性的自动化控制。电气行业自发展以来，目前较为新型的科目就是电气自动化，将节能设计和电气自动化工程相结合，可以提升人们的生活质量，并提升能源利用率，推广节能环保理念。电气行业属于耗能较高的行业，在其中融合节能设计，可以使整个行业和相关产业的绿色发展拥有技术支撑。

1电气自动化工程特点

第一，较高的技术融合性。随着我国经济高速发展及社会的不断进步，工农业和第三产业已经开始向电气自动化时代前进，同时也开始不断扩展电气自动化技术的应用领域，特别是在高新技术领域，电气自动化的使用已经有了较高的融合性。第二，技术具有较强的实用性。随着工业经济的高速发展，在多个生产领域中开始应用电气自动化技术，有效降低了工业在生产过程投入的人力成本，并大大增强了工业生产的效率和质量。第三，引入节能设计。电气产业和与其相关行业都属于耗费能源量较高的产业，所以，电气自动化可以在最大限度上使生产经营过程中的能耗降到最低，减少企业的生产成本，同时还能有效缓解现阶段的能源短缺问题。

2电气自动化工程节能设计措施

2.1配电变压器节能优化

2.1.1确定配电变压器负载率

随着时间的推移，建筑负荷曲线会出现明显变化，要确保所设置的配电变压器负载率尽可能与最小负载率接近，从而达到最大化节约能源的目的。通常情况下，建筑电力系统在凌晨时间段所产生的负荷较小，在一天内，建筑的用电负荷会出现轻微波动。为确保配电变压器表现出较高的负载能力，要采用无功补偿的方式，对配电变压器进行补偿，科学地调整电力系统的功率因数，确保满足相关标准和要求，只有这样，才能实现配电变压器最大化利用。另外，还要尽可能地减小配电变压器铁芯损耗，不断延长配电变压器使用寿命，大幅度提高配电变压器的运行稳定性。

2.1.2重视配电变压器工作温度的影响

在配电变压器实际运行时，环境温度不同，会对配电变压器运行性能产生直接影响。如果配电变压器运行环境温度过高，会引发严重的绝缘老化问题，减弱配电变压器整体运行性能，运行温度越高，消耗量越大。可以将配电变压器安装于建筑光照较弱的区域，并为配电变压器运行创造通风良好的环境，便于配电变压器在实际运行中散热，避免因热量积累过多而影响其使用寿命。

2.1.3选用节能配电变压器

结合建筑规模、功能设计情况，选用合适的节能配电变压器。同时，确定合适的配电变压器容量，落实谐波管理工作，为实现配电变压器的最大化利用提供技术支持。配电变压器的损耗主要分为铁耗和铜耗，要尽可能降低铁耗和铜耗，提高配电变压器的效率。相关人员要结合实际需求，加强对配电变压器的布设，并选用新型节能配电变压器，从而保证配电变压器节能效果。

2.2供配电线路节能优化

2.2.1合理选用导线

与常规电气设备相比，电力电缆的使用除了可以提高供电的连续性和稳定性，还能保证供配电线路的环境适应能力。相关人员要从以下方面入手，选用合适的导线。首先，供配电线路所产生的电压损耗会对建筑供电效果产生不良影响，要尽可能减小电压损耗，确保符合相关标准和要求。其次，在安装和使用线路时，要提高线路的机械强度，即使遇到强大的拉力、压力，也能保证供电质量。最后，配电系统损耗主要来自供电线路损耗，在选址和布线时，要保证线路运行的经济可行性。

2.2.2缩短输电线路长度

为保证供配电线路节能效果，要尽量缩短输电线路长度。首先，优先选用直线布线方式；其次，缩短低压回头线路，并在靠近负荷中心位置设置相应的配电变压器；最后，在竖井附近设置相应低压配电室，防止因出现电能倒送而增加电能损耗量。

2.2.3增大线缆截面

在其他因素保持不变的情况下，电能损耗量会随着线缆截面的增大而减小。假设新增一级线缆截面，会产生新费用，计算产生的新费用和每年节约的电能损耗费用的商，可以得到成本回收年限值。当导线截面为80cm2、线路长度达到100m以上时，成本回收年限计算值完全满足相关标准和要求。另外，通过调节负荷的方式，对部分季节性的负荷线路进行处理，可以确保线路电阻降到最低，从而获得良好的供配电线路节能效果。

2.3照明系统节能优化

2.3.1合理选择光源、灯具

要想保证照明系统节能效果，需要结合照度、功率损耗情况，选用合适的光源、灯具。与高耗能白炽灯相比，应优先选用紧密型荧光灯，可以获得更好的确定配电变压器负载率重视配电变压器工作。开敞式灯具的发光效率高达76%，完全符合美观、节能的需求，设计人员要优先选用开敞式灯具。如果选用直接配光灯具，为提高灯具发光效率，要选用合适形态的反射罩，确保所选用的反射罩具有较高的反射性能，从而增加光反射范围，降低光吸收量。优先选用含有镇流器的灯具，镇流器不仅可以起到限流作用，降低灯具烧坏风险，保证节能效果（节能幅度可以达到8%），还能延长灯具使用寿命，使灯具使用寿命延长40%左右。另外，通过运用电子镇流器，可以智能化调节光通量，光通量调节范围为3%～100%，安装和应用电子镇流器，可以将节能幅度增加至40%以上。

2.3.2合理配光

在选用灯具时，灯具的利用系数通常对直射光通量产生直接影响。如果房间整体高度较低，工作面的直射光较多，要选用高利用系数的灯具；如果房间整体高度较高，下部空间较窄，要选用窄配光照明灯具，大幅度提高灯具利用系数。设计人员应该合理选用不同照明方式，对配光进行科学调配。照明区域不同，照明需求会存在较大的差异，要综合运用多种照明方式，在满足照明需求的基础上，提高照明节能效果。目前，比较常用的照明方式主要包含一般照明方式、重点照明方式、混合照明方式、泛光照明方式等。

2.3.3优化照明控制方式

（1）场景控制。在安装和使用智能传感器的基础上，一旦环境出现改变，可以结合设置好的光照条件，灵活切换照明场景，从而满足多种场景的照明需求，进而获得最佳照明效果，还能提高照明节能效果。

（2）电压控制。适当降低灯具工作电压，可以达到延长灯具使用寿命的目的。相关人员要重视对智能电压控制系统的运用，通过运用该系统可以将电网中过载电压降到最低，促使灯具输出电压变得更加可靠、稳定；系统采用软启动的方式，可以减小灯丝热冲击，在延长灯具使用寿命的同时，避免电压过载现象；系统可增加光线的柔和度，确保照明变得更加均匀化，防止出现眩光问题，从而节省电量。

（3）自然光控制。安装照度感应装置，可以科学调节室内光源照度，配合使用外部自然光，可以提高自然光利用率，从而保证室内照明节能效果。在应用自然光时，技术人员要在精确化计算建筑所在经纬度和建筑高度的基础上，确定太阳高度和方向，然后，对照明感应装置进行科学控制，确保自然光得到充分利用。

结束语

对于电气自动化工程中节能设计技术来说，应该从多个方面入手，在选择变压器的时候，要尽量选择节能型变压器；在配电系统上采用智能控制，减少无功功率损耗；在照明系统上采用高效照明灯具；合理利用太阳能以及风能等可再生能源。相关人员在设计电气自动化工程中，要不断地创新节能设计技术，积极引进先进的节能技术，在实际工作中不断地摸索和研究，只有这样，才能更好地提高电气自动化工程中节能设计技术水平，为我国的经济发展作出更大的贡献。

参考文献：

[1]程敏.节能设计技术在电气自动化工程中的应用[J].产业创新研究,2022(20):142-144.

[2]陈潜.电气自动化工程中的节能设计技术浅析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(09):266-267+270.