小议电气工程的节能设计

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电气自动化系统中的节能技术

1.减少电能在线路上的传输损耗

电力系统在线路的传输过程中会消耗一部分的电能，消耗的这一部分电能是由线路上存在的电阻所引起的，如果要减少电能在线路上的传输损耗只能降低导线在传输过程中产生的电阻，而导线在传输过程中产生的电阻是与导线的电流密度以及导线的长度成正比，与导线的横截面积成反比的[2]。因此，可以从以下几个方面来降低导线在传输过程中产生的电阻：（1）选取电流密度较小的导线；（2）缩短导线的长度；导线在布线时尽量保持直线的状态，避免出现弯曲的部分，这样可以缩短导线的长度从而达到减小电阻的目的，降低电能在传输过程中的损耗。（3）增大导线的横截面积；在一定程度上也可以降低电能在线路上的传输消耗。

2.无功补偿

电力系统在运行的过程中会产生一部分的无功功率，这样不仅对整个传输线路造成了损耗，也降低了整个电网的电压，从而在一定程度上对电能的质量以及经济运行产生了影响。而对于使用者来说，无功功率直接表现在功率因数方面，当功率因数达不到供电部门所规定的数值时，使用者就要缴纳相应的罚款，这样不仅增加了使用者的成本，也在一定程度上降低了经济效益。为了解决这一问题，我们要选择合适的无功补偿设备来平衡无功功率，最大限度的缩减无功功率的损耗，提高功率因数，保证电能质量，从而达到稳定电压的目的[3]。使用无功补偿设备时，有以下几点要求：（1）在利用电容器进行无功补偿时，电容器容量要根据配电电压的整体容量、负荷能力、平衡度、自然功率以及功率因数等数据的计算来确定。如果在电容器进行无功补偿的过程中产生了不必要的谐波，就要利用电抗器的串联来清除电力在传输过程中产生的谐波。（2）为了避免投切振荡、过补偿以及无功倒送的现象出现，在一些相关参数的选择方面最好选择无功功率。（3）传统电容器的分担形式与投切开关的形式大多数都是利用等容量分组和循环投切的方式，后来经过不断的改革，开始利用等比例分配、按级投切等方式，但这些方式都不能达到我们理想中的效果。因此，通过不断的创新，利用模糊投切的方式，这种投切方式的适应面极广，且效果显著，能最大限度的达到我们理想中的补偿效果。

3.滤波器

整个电力系统在运行过程中由于电气设备数量的不断增多，会产生大量的谐波电流，当这些谐波电流产生的电压与正常电压相遇后就会产生电压畸变，从而导致电网连接的电气设备发出误动作。为了解决这样的问题就要避免谐波的出现，而目前避免谐波出现最有效的解决方法就是使用有源滤波器。而有源滤波器有以下的特征，例如：反应快，具备良好的动态性能，在无功补偿设备的辅助下可以避免谐波的出现，使功率因数能够达到规定的数值；三项补偿的谐波电流在有源滤波器的前提下可以同时清除 3-50 次的谐波；有源滤波器采用的是并联的运行模式，这样的运行模式可以扩大功率范围。利用有源滤波器清除滤波时，在进行误动作操作之前进行阻止，这样会提高电气设备的运行效率，促使无功补偿设备最大限度的发挥出它的作用，从而实现节能。

4.其他形式的节能

电气系统在运行的过程中，除了利用上述的节能技术之外，还有一些其他的节能方式也可以达到节能的目的[5]，例如：利用高效光源来节约电能，在大多数的家庭中照明所消耗的电能在总电能的消耗中占了很大一部分，也就是说，选择发光率高、显色性能优秀的高效光源是每个家庭的不二的选择，既节省了电的使用量，也达到节能的目的。

结束语

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。

本文作者：飞 单位：保定华电电力设计研究院有限公司