分析電力技術在水利工程中的應用

商繼偉

（廣東河海工程咨詢有限公司，廣東 深圳 518001）

1 水利工程電力問題

1.1 電力的選型

水利工程的上作環境較為特殊，潮濕的工況要求所使用的電力必須具備防潮、抗腐蝕等特點。然而目前在一些水利工程中所選擇使用的電力并不符合相關標準，造成電力在施工中受到各類因素的影響出現不同程度的腐蝕與損壞。另外，如果對電力沒有進行正確選型，也會造成電力在實際運行中出現過熱等情況，導致電纜絕緣受損，埋下安全隱患。

1.2 電力的質量

存在的問題主要表現為在電力運輸時不注意對其的保護，在運輸過程中就出現外皮破損等問題；在電力進場時沒有對其進行嚴格的絕緣質量檢驗、施工現場存放電力時專職管理人員養護與管理不到位而導致其出現絕緣質量問題等。

1.3 電力的施工

在水利工程電力施工過程中也有一些問題是較為常見的，比如電力的安裝不到位、不能深入配電箱、電力接頭位置處理不當、施工電力的預留洞不規范造成電纜無法通過或轉彎角度太小而造成其外表面破損、敷設電力過程中拉力過大等施工問題。

1.4 電力的重要性得不到重視

在水利工程的電力施工中：①施工單位對電力施工的重視；②監督檢查方面的力度。前者從施工單位的角度來進行施工，存在的問題是施工單位盲目追求經濟利益而沒有嚴格對電力進行選型、在施工中對電力不夠重視等，而后者則是從監督管理單位的角度來負責電力施工的質量，目前存在的問題是在有些水利工程電力施工中，監理單位并沒有充分發揮其應有的作用與功能，走形式主義。從某種程度上來說，這個問題是決定水利工程中電力施工質量與規范性的關鍵要素。

2 水利工程電力施工控制要點

2.1 加強重視

針對施工單位與監理單位的實際操作過程中的問題，二者都應先從意識上加強對電力施工的重視程度。在水利工程電力施工之前，施工單位應將這方面的內容詳細編制進施工組織設計之中，并妥善安排好電力與其他專業，如土建、電氣等單位的施工配合問愿，如果電力施工與其他專業施工存在沖突，需制定切實可行的施工方案，然后經建設單位、監理單位審批后方可進行；而監理單位則應加強對電力施工方面的監督檢查力度。尤其是對其中涉及到的隱蔽工程、電纜安裝敷設、電纜進場等方面，更是應從源頭上對電力的施工質量進行把控，同時做好相應的監理日志。

2.2 加強培訓力度

針對水利工程中電力施工人員專業綜合素質不高的問題，施工單位首先應組織專業的施工人員負責水利工程的電力施工工序，以保證在電力的施工規范、質量完好。使他們了解該水利工程中電力施工的特點、實際情況、安全措施等，不僅要求施工人員掌握電力施工的要點，而且要從人身安全的角度杜絕現場發生電力安全事故。除此之外，施工單位還應設立專職電纜施工安全管理人員在現場指揮。

2.3 加強質量檢驗

在水利工程中所作用的電力都應該符合或高于相關標準，這樣既能保證電纜的絕緣性能良好，而且還能夠保證其在水利工程這種工作環境下，避免因受潮而加速老化導致絕緣體失效的問題。施工單位在電纜進入施工現場時，應對其進行詳細的質量檢查且將電纜的出廠合格證、質量檢驗報告等資料收集齊全，以備驗收時用。同時，將電纜樣品與報驗單一同送交監理單位進行審核，審核通過后方可使用。另外，對于進場的電纜，施工=單位應設置專門的場地對其存放進行有效管理，防止因存放方式而導致電纜受損。

2.4 加強施工管理

在水利工程電力施工過程中，施工單位首先要充分了解施工圖紙上電力的走向、設置以及管槽的位置等，根據電力的實際情況進行施工預留洞、管槽等施工，避免其預留洞過小、過窄、管槽彎度不夠造成電力在敷設過程中彎曲過度而損壞其絕緣體。應安排專業人員根據施工進度計劃進行詳細檢查。

2.5 規范施工、運輸、搬運過程

在施工中，施工人員應嚴格按施工組織設計中的相關規定對電力進行規范施工，防止因拉扯、彎曲造成其絕緣損壞，而在運輸過程中，應做好對電力的相關保護工作，而當電力進入施工現場后，施工單位應組織具備電纜專業知識的施工人員或由供應廠商的工作人員負責電纜的搬運工作，盡量減少搬運電力的次數。

3 電力電子技術在水利工程中的應用

3.1 發電環節中的應用

3.1.1 變速恒頻勵磁控制技術的應用

將變速恒頻勵磁控制技術應用到水利發電機和風力發電機中能夠合理地控制發電機的輸出頻率，同時還能夠在一定程度上促進最大功率的實現。對于在水利發電機中，影響發電功率的原因在于水流量和水頭的壓力變化。水利發電機的發電機組功率是根據風速為三次的方程是正比例時，繼而保證發電機發電的最大功率。

3.1.2 大型發電機的靜止勵磁控制技術的應用

在發電機組的設備組成當中，勵磁控制系統是其中一個關鍵性的組成部分，它的特點在于能夠合理有效對發電機設備中的勵磁進行調節控制。主要的目的是降低水利工程在實際的工作當中電能消耗，確保系統設備有效的進行。對于靜止勵磁控制技術的發展因素，是根據晶閘管中的整流技術而產生的，同時，該技術的成本低、價格優惠、水平較高，不僅減少了慣性的焊接，同時也提高了其技術的調節速度，使發電機組設備的運行環境更良好。

3.1.3 變頻調速控制技術的應用

變頻調速控制技術是在風機水泵之后使用的，通過使用的經驗累積得出，風機水泵的運行效率較低，且風機水泵的耗電量也較高，所以，更應該使用低風機水泵進行環保節能，完成節能保環任務。

3.2 電力技術在輸電環節中的應用

在電力技術當中，直流輸電技術的特征是輸電容量大，且輸電運行過程較穩定，同時對輸電距離的調節度較為靈敏，特別是在較遠距離之間的輸電，此外，高壓直流輸電技術在于其他技術運行的狀態下，直流輸電技術也充分得到了優化和整改，并研發了一種輕型的直流輸電技術，此項技術能夠保證直流電直接輸送至無交流電源負荷。在電力技術應用到高壓直流當中，所進行的內容就是將直流輸電線線路的兩端將晶閘管、逆變器以及控制器件進行對準連接，并做成一組最基礎的電路單元，這種組成好的電路單元，其設備的成本費用較低、價格優惠，并且保證輸電過程的穩定運行。同時，通過應用此類的技術，導致水利工程的電能消耗降低，輸送過程中的工作效率穩定，整體電壓得到有效的控制。

3.3 電力技術在節能環節中的應用

現階段，相關數據調查分析得出，全球各國能源資源的使用量逐漸短缺，通過高端的電子信息技術能夠呈現出水利工程的節能環保的作用，這將電力技術應用到企業生產發展當中，提高了生產效率，進一步提高了企業的經濟效益，將電力技術應用到用戶家庭當中，營造了良好的用電環境的氛圍。在水利工程的中，若無功功率沒有達到正常的運行標準，則會使電機的額定容量不斷上升，使得整個電機的運行中的電能消耗巨大，將水利工程中的容量設備進行優化整改，提高電能使用率。在電力傳輸時，這2種器件均同時進行有功功率和無功功率的消耗，使得水利工程能夠保持做功平衡的運行狀態，反之若兩者不能維持平衡，則會造成水利工程的數值以及電壓指數的變化出現雙重的降低。現階段，在實際的工作當中，依然有無功耗損過大的問題存在，造成電機運行效率逐漸降低，需要專業的工程師進行解決。

3.4 新型電力系統

新型電力系統強調數字技術進步與用戶需求變革驅動，以建設多樣互動的用電體系為目標，推動源網荷儲互動融合和關鍵技術應用，更加關注電網數據價值發現和創造，表現為綠色低碳、靈活柔性、數字智能三大特征。

綠色低碳：新能源占主導地位，預計到“十四五”末，我國可再生能源發電裝機占比將超過50%，可再生能源在全社會用電量增量中的占比將達2/3左右，未來在新一輪科技革命推動下，電力系統將向深度低碳或零碳電力系統不斷演進。

靈活柔性：隨著新能源裝機規模迅速增加，電源出力特性愈發復雜，不確定性明顯。特高壓柔性直流輸電技術將支撐大規模新能源集中開發與跨省區高效優化配置，數字化調控技術將使電網更加靈活可控，可實現新能源靈活、安全、高效廣泛接入電網，以及分布式新能源高效就地消納。

數字智能：新一代數字技術通過設備終端提升電網數據采集、分析和應用能力，使電網具備超強感知能力、強大“算力+電力”能力、智慧決策能力和快速執行能力，數字技術與傳統電力技術深度融合促進電力系統上下游各環節智能化、智慧化，為源網荷儲一體化協調發展提供關鍵保障。

4 結語

綜上所述，水利工程的發展與人們的生活有著直接的聯系。在水利工程中電力起到的作用是至關重要的，然而在施工中卻往往由于各種原因而使電力的施工質量、安全性、使用性能等受到影響。從施工上規范電力的工序，另外還要從其他各個方面加強對電力的管理，這樣才能使水利工程電力的施工更為規范，質量得到保證，進而使水利工程能夠充分發揮其設計所應有的作用與功能，加強對電力技術的創新及調整，確保社會經濟的發展得到有效的推進。