水利水電工程電氣節能設計問題分析

四川省水利水電勘測設計研究院德陽分院 （四川 德陽 618000）

【摘 要】水利工程電氣節能在水利建筑節能的環節之中是十分重要的一個環節， 電氣節能設計已經是電氣設計過程之中一個必須要去考慮的問題。工作人員在進行電氣設計工作的時候， 應該將所有的設計方案進行比對， 分別從可靠性的角度、經濟適應角度以及能源節約這幾個方面這幾個角度著手進行分析。

【關鍵詞】水利工程；電氣節能設計；問題分析

在邁入了新世紀之后， 能源危機問題一直是一個縈繞人們心頭的嚴肅問題， 節約能源是全球發展的一個趨勢自然我國也并不例外。電力工業不僅僅可以為我們生產極為大量的電能， 與此同時也會消耗掉極為大量的電能， 電力系統在發電以及供電的過程之中都會由于自身耗損從而消耗掉極為大量的電能， 因為發電設備以及輸電設備的內部耗損是十分巨大的， 我國每年在供電發點過程之中額外需要消耗的電能平均高達3000～3700 億kW·h。探索出可以降低電力設施損耗的方法，具備很大的意義。

1 選用優秀的照明節能設計

在進行照明設計時應該優先選擇效能比較高的光源，而且要盡可能選擇工作效率比較高、顯色性好、可以長時間使用不必更換、啟動關閉比較快捷而且安全性較高、性價比也相對比較高的高效能光源。所謂的高效光源就是發光的效率高、顯色性能較好、使用的壽命更長、啟動方便快捷、性價比高的光源。這種光源的選擇可以根據不同的工作場所采用不同的高效光源，降低電能的消耗，從而節約能源。對于水利工程來講，其具有著龐大的建筑工程，并且有著眾多的操控部門和運行車間。對于這些不同的場所，可以采用相應的高效光源：在水利工程的室內操作間，可以選用熒光燈作為光源；在水利工程的科研部門，可以選用高壓鈉燈作為光源；在水利工程的機械車間內，可以選用高頻無極熒光燈等等。都能夠根據不同的場所，進行不同的照明節能。依據其工作環境的不同， 來選取最為合適的光源， 這樣可以盡可能的節約用電。根據《建筑照明設計標準》（GB50034- 2004） ， 筆者建議在選取光源時應當注意以下幾點：

①被作為光源的燈具在安裝高度相對較低時應當優先選取熒光燈。熒光燈分為幾種，有直管熒光燈和緊湊型熒光燈， 它們恰恰都符合上述的幾個條件，可是相對比之下我們可以發現后者相對與前者而言在各個方面都比較差。所以，除去一些對裝飾性有要求的場所之外， 絕大多數情況下， 我們都應當選取直管熒光燈， 并推薦采用T5 細管。

②在安裝高度相對較高時應當優先選取金鹵燈， 除此以外也可以選擇使用中顯色高壓鈉燈。而就在一些對于顯色性有著較高需要的場所， 我們還可以使用用陶瓷金鹵燈； 而一些對于顯色性沒有什么要求的工業場所， 我們則是可以選擇更加耐用的高壓鈉燈。

③在安裝高度相對較高時且比較不容易進行維護工作的場所， 比如一些高度較高的廳堂時，我們應當盡可能使用高頻無極熒光燈。這種燈具最大的一個特點就是壽命很高。除此之外， 其發光效率也比較高 ， 顯色性優良 ，使用起來快捷安全。

2 選用節能型變壓器

從一些調查數據之中我們不難看出， 全國輸電網絡之上每一年傳輸過程之中的35kV 和10kV 及以下配電變壓器所產生的電能耗損總和占據了我國全年發電總量的2%～3%。因為節能變壓器的損耗更低、重量也相對而言比較輕、不會產生很大噪音、工作效率相對而言比較高、抵御外界沖擊的能力更強且可以顯著節約電能，所以在輸電過程之中使用節能變壓器是十分有必要的。在輸電過程之中使用節能變壓器，可以節約大量能源，還可以大幅度減少溫室氣體的排放數量， 所以在輸電過程之中使用節能變壓器是一個十分可行的計劃而且有著十分巨大的潛力。因此在進行工程設計的過程之中應當將節能變壓器放在變壓器選取的首位。比如油浸式變壓器現在已經推出了和S9 系列相比可以節約更多電能的S10 系列、S11 系列， S11 型變壓器和S9 型變壓器比較起來， 空載損耗平均降低30%， 空載電流平均下降70%， 變壓器噪音水平下降7～10dB。

3 合理選擇供配電系統方案

依據其電負荷容量以及分布狀態、用電設備特點及負荷等級， 使用最為合理地供配電系統設計，確保整個系統都處在一個最高效能的狀態之下運行，將供配電系統的電能損耗降到最低的程度，實現最為經濟的供配電系統運行方法， 從而真正達到我們節約能源的目的，在設計過程之中應當從以下幾個方面著手進行設計：

（1）供配電系統的設計應該盡可能的簡單，但與此同時還必須要具備比較強的可靠性， 自同一個電壓等級供電系統變配電的級數應當盡可能的小于等于兩級， 這樣可以進一步的降低變壓過程所造成的電能損耗。

（2）使用最為合理地輸電電壓。在相同的外界環境之下， 電壓越高， 內能損耗就會越低。水利工程的主發電機可以容納的電能相對而言比較大， 因此我們應該盡可能的選擇使用高壓電機， 這樣可以盡可能地降低電壓的等級， 同時將電機啟動電流對電網造成的沖擊降到最低。

（3）變電所應該盡可能的建設在距離負荷中心最近的位置上， 低壓配電間建設的位置應該盡可能的和用電負荷更近， 設計并使用最為合理的供電網絡系統， 低壓電的傳輸半徑應當嚴格控制在200m 以內，以免在傳輸過程之中產生過高的電能損耗， 供電線路的電壓損失應當小于允許的損耗數值， 盡可能減少線損， 嚴格保證網絡運行的經濟效益。

4 注意電動機在運行過程中的節能

在進行水利工程電氣設計工作的過程之中， 水泵電動機組所使用的啟動方式十分重要。對于一些功率相對比較大的電動機在啟動時可以考慮使用變頻調速器， 借此提升電動機處于輕載狀態的工作效率， 借此來達成我們節約能源的最終目的?？墒牵?這種設備的成本相比之下比較高昂， 這大大限制了它的應用領域以及應用的廣泛程度。而除此之外的節能方式就是在啟動電動機時選取軟啟動器， 它在啟動過程之中平穩性極強， 自開始啟動到正式運行， 其所產生的電流變化小于等于三倍， 可以大幅度減低電機起動電流對電網造成的沖擊，確保電網的電壓在適用范圍之內進行波動， 這樣做同樣可以達到我們節約能源的最終目的。

5 節省無謂的能材消耗

負責電氣設計的工作人員在進行工程設計的過程之中應該優先充分了解每一個工程的自身特征以及需求， 而后依據不同的水利工程的重要性， 電氣設備設計的標準也應當根據其重要程度劃分成為不同級別， 在設計過程中要徹底理解規范條款， 切忌在設計的過程之中千篇一律的直接使用最高標準進行設計， 直接選擇規范條款之中的最高級別設計， 設計過程之中應當對工程進行嚴格分類而后進行設計，從而避免一些不必要的浪費。

6 當前水利工程電氣節能設計中的不足

水利工程的節能設計是非常重要的，而其中尤為關鍵的一大環節就是電氣節能設計，電氣節能設計對整個水利工程的節能效果有著直接影響，但是在電氣節能設計中卻存在著以下問題。

（1）節能產品滯后

就我國當前的基本情況而言，在水利工程的施工建設當中，往往需要投入較大的資金，這便誘使管理層的有的人員有貪念出現，私自克扣費用，并且相當一部分的施工單位仍然采取的是國家明令淘汰禁止的產品，這些產品不但無法實現節能的目的，并且還可能比一般的節能材料所消耗的電能更大。

（2）相關制度規章有待健全

在水利工程的電氣節能設計過程當中，通常會出現規范性不足、統一性差的文件，與之相配套的制度規章也缺乏必要的完善性。

（3）設計人員認識不夠到位

相當一部分的水利工程設計人員，在設計工程的過程當中，僅僅重視和關注的是施工的需要與利益，而并非注意其他周圍因素對電氣節能的迫切需求，使得所建成的水利工程周圍的農田、人員、企業等電力使用不便。

7 結束語

水利工程在節能方面還有很大的潛力可以讓我們去發掘， 工程節能的過程貫穿在一個項目從設計直至使用的整個過程。電氣節能設計已經是電氣設計過程之中的無可非議的重點， 因此這就要求了相關工作人員應當時刻遵守職業規范，盡可能地在設計過程之中選取一些高效低損耗的先進設備， 盡可能減少整個配電過程之中的損耗， 從而達到我們節約能源的根本目的。

參考文獻：

[1]蔣德虎.淺析水電工程電氣節能技術應用[J].建筑工程技術與設計，2014，（2）134-135.

[2]喻石.淺述電氣節能設計在水利水電工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2012（9）. 231-232

[3]黃杰維.水電工程電氣節能設計探討[J].機電信息，2014（3）105-106