水利水電工程電氣節能設計研究

魯鵬

【摘要】最近幾年，因為我國市場發生了巨大的改變，加快了發展的腳步，促使經濟提高和能源的供給二者之間產生了極大的沖突。根據有關調查顯示，我國能源總體消耗當中，電能占據了1/4的比重，除此之外，人口數量較多，這一國情也是造成我國電能使用量巨大的原因之一。下面將進一步闡述，水利水電工程電氣節能的具體設計。

【關鍵詞】水利水電工程；電氣節能；設計；研究

導言：

在經濟發展的帶動下，社會對于能源的需求不斷增大，能源供需矛盾越發突出。在這種情況下，我國的經濟發展開始從注重速度向著可持續發展以及綠色經濟的層面轉變，節能降耗成了一個普遍性問題。在水利水電工程中，做好電氣節能設計，能夠有效減少電氣設備在運行環節的能耗，為可持續發展的推進提供良好的保障。

1、水利水電工程中節能設計存在的問題

1.1水利水電工程電氣節能設備落后。節能設備設計和生產的成本較高所以價值比較昂貴，我國很多企業為了節約成本選擇采用傳統的節能設備，沒有研發或引進先進的節能設備，但事實上，傳統的節能設備反而會增加電能的消耗，從而增加生產成本，而先進的節能設備雖然在研發或引進時耗費較多，但長期使用就會節約大量的電能，從而節省成本。

1.2水利水電工程電氣設計人員的節能意識比較淡薄。在設計過程中設計人員一味地追求經濟效益，而沒有進行綜合的考慮，前瞻能力有所欠缺，沒有考慮設計的節能設備在投入使用之后可能運行的情況，導致電氣節能設備經常在投入使用后由于不正常運行或損壞等問題而無法繼續使用，更別提減少對能源的損耗了。

1.3水利水電工程中關于電器節能設計的規章制度不夠完善，尚未做出明確的規定。眾所周知，利益是企業建立和發展的根本出發點和落腳點，企業一切活動都是為了獲取經濟效益而進行的，如果沒有明確的法律條文的規定，在沒有違法的基礎上企業永遠將利益獲取放置在第一位。因此，沒有法律嚴格的約束，不同企業的電器節能設計的水平也不盡相同。

2、水利水電工程電氣節能設計的措施

2.1系統方案設計

在對供配電系統進行設計時，需要考慮用電負荷的分布狀況及負荷等級，以確保系統能夠保證最佳的運行狀態，盡可能減少運行環節的能源消耗，實現節能減排的預期目標。在對供配電方案進行設計時，需要關注幾個方面的問題：一是必須保證系統結構簡單，穩定性好，同一電壓等級供電系統的變配電級數以一級或者兩級為最佳，避免變配電級數過多導致電能損耗增大的問題；二是必須確保供電電壓合理，在其他條件相同的情況下，電壓越高則損耗越小，考慮到水利水電工程的裝機容量較大，應該優先選擇高壓電機來減少啟動電流對于電網的沖擊；三是應該將變電所設置在負荷中心附近，對配網進行合理布局，確保低壓供電的半徑不超過200m，減少線損，提升供電質量；四是應該從負荷情況出發，對變壓器的容量和數量進行明確，保證變壓器的接線可以滿足負荷變化的要求，在進行變壓器投切時，不僅需要滿足基本的性能需求，還應該關注其運行的經濟性，減少不必要的損耗；五是應該適當提高系統功率因數，在必要的情況下，可以進行無功補償，以此來減少變壓器和線路引發的損耗。

2.2輔助控制系統設計

在水利水電工程電氣節能設計中，輔助控制系統包括了公用設備控制系統、通風空調控制系統、閘門啟閉控制系統以及機組輔助系統等，系統主要的可控制對象是電動機。為了能夠在保證電動機穩定可靠運行的前提下，降低其在運行過程中的能耗，需要做好設備選型溝通，并對控制系統進行優化設計。可以根據電動機的實際運行工況，對其啟動方式進行合理選擇：在公用設備控制系統和記住輔助系統中，可以采用軟啟動器啟動，其他系統可以選擇軟啟動器啟動，也可以選擇變頻器啟動。通過這樣的方式，能夠對電動機的啟動特性進行改善，有效降低啟動過程中的瞬時電流，在保證電網穩定安全運行的同時，也可以有效滿足水利水電工程節能降耗的需求。

2.3變壓器選型

在輸變電環節，變壓器是最為核心的設備，同時也是能耗大戶。相關統計數據表明，變壓器損耗占據了系統總發電量的10%，降損潛力巨大。為了更好地推動《中華人民共和國節約能源法》的實施，國家標準管理委員會于2006年頒布了《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值》的相關標準，對變壓器選型進行了簡要說明，以期提升變壓器運行的穩定性和可靠性，降低其在運行過程中的能源消耗。從變壓器損耗類型分析，可以分為兩種，一是空載損耗，主要由變壓器設備本身的鐵芯材質和內部結構決定；二是負載損耗，通常取決于導體的截面以及線圈的材質。在技術發展的帶動下，變壓器的結構越發合理，使用的材料也在不斷改進，節能型變壓器逐漸在市中嶄露頭角，能夠非常有效地降低變壓器的運行能耗，以非晶合金鐵芯變壓器為例，其空載損耗僅為常規變壓器的1/5。就目前而言，應用最為廣泛的節能變壓器是S11系列變壓器，與之前的S9系列相比，負載損耗基本相同，但是空載損耗降低了75%以上，與常規變壓器相比，具有自重小、噪音低、效率高、抗沖擊等優點，節能效果顯著。因此，在水利水電工程電氣節能設計中，應該優先選擇節能型變壓器。

結束語

通過本文對水利水電工程電氣節能設計的進一步分析和闡述，使我們了解到要想把節能的工作做到最好，就必須在節能的設計當中下功夫，根據實際水利施工情況，查找那些可節能的空間。但又必須保證水利工程的基本功能，不能盲目為了節能而忽略水利工程的功能，這是水利工程節能需要注意的。因此，希望通過本文的闡述，能夠給水利水電工程電氣節能方面提供有價值的依據，從根本上減少能源損耗，滿足人們對水利水電方面的要求。

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