水利水电工程中的电气节能设计研究

　　摘要：随着人们环保意识的提升,各种可再生能源快速兴起,使得水利水电工程数量持续增加,而电气节能设计可为其运行效率的提升提供有力支持。针对水利水电工程中的电气节能设计进行分析,结合实际情况从多个方面深入研究与探索,更好地为电气节能设计提供良好条件。

　　关键词：水利水电工程,电气节能设计,设计准则

　　在我国社会经济发展过程中,逐渐从重视发展效率转变为绿色经济与生态可持续发展,节能降耗受到了广泛的关注。在进行水利水电工程建设时,若具有良好的电气节能设计,可保证电气设备的运行真正体现出节能特征,进而符合生态可持续发展需求。

　　1 电气节能设计意义

　　在水利水电工程发展过程中,我国丰富的水力资源提供了极为有利的支持。由于水利资源属于可再生能源,使得其发展有了全新的方向,因此水利水电工程建设数量飞速发展。在建设社会经济中,节能减排极为重要,同时政府部门也制定了相应的标准与制度,使得节能减排得到了深化与完善,并逐渐将环保工作作为了发展的基础与核心。从电气设备运行角度出发,若其处于超负荷与满负荷状态时,就会为各种故障的出现提供条件,这时风险发生几率将不断提升,因此需要确保节能降耗工作质量快速提升[1]。在使用先进电气节能技术时,可确保水利水电工程中的问题得到有效解决,并提高运行安全性,使得风险控制力度快速提高,可保证用电能耗得到降低。针对电气节能技术实行既有工程优化或建设新工程,都可为节能效果的提升提供有力支持。

　　2 水利水电工程中的电气节能设计准则

　　首先,合理应用准则。通常情况下,水利工程中的电气节能设计需要符合相关标准与需求,这才可为设备的稳定运行提供良好条件。同时设计工作也应以相关标准与需求为出发点,设计负荷质量与容量,保证其满足相关需求,这也是实现电能快速发展的主要途径。

　　其次,经济性准则。实现节能的主要意义是确保经济投入得到降低。所以在电气节能设计期间,应保证电气设计具有较强科学性与合理性。这就需要设计人员保证节能设计具有较强可行性,并通过项目的节能设计实现节能,不可为节能而节能,这会使电气设计不符合水利水电工程需求,并导致投入成本快速提升。

　　最后,环保性准则。在水电水利工程电气节能设计期间,应根据实际需求使用较为合理的节能措施,确保节能设计与水利水电工程具有较高契合度,这才可为节能环保的实现提供有力支持[2]。在分析节能技术时,也应提高对于能量消耗的重视程度,接着再明确需要进行电气节能设计的位置与设计方案,真正发挥出节能的优势与作用。

　　3 水利水电工程中的电气节能设计方案

　　3.1 选择变压器

　　变压器在输变电过程中有着极为重要的地位与作用,而其能耗量也相对较高。其中变压器损耗量约为水利水电系统发电量的11%,这也使得其有着较大的减损潜力[3]。同时在确保《节约能源法》广泛落实期间,政府有关部门也制定了相关政策,对于变压器的标准与选型有了全新的需求。主要目的就是促进变压器能源运用率快速提升,并有效减少能量消耗,确保变压器具有极高的市场竞争力。其中负载损耗与空载损耗是变压器损耗的主要内容,空载损耗与变压器铁芯材质及内部结构之间有着直接关联,而负载损耗则与导体截面和线圈材质之间具有密切的关系[4]。在材料技术飞速发展与变压器结构不断调整作用下,节能变压器逐渐兴起,例如非晶合金变压器的空载损耗程度极低。由于节能性强、抗冲击、噪音小、损耗弱等都属于节能变压器的主要优势,因此运用节能变压器有着极为重要的作用,这就需要在电气节能设计期间,保证选择的变压器具有高效低损特征。

　　3.2 制定供配电系统方案

　　在制定供配电系统方案期间,需要通过负荷等级、用电负荷分布等为设计基础,保证系统具有良好运行状态的同时,也可拥有较强的节能降耗特征,进而为供配电系统稳定运行提供有力支持。其中在实际设计期间需要从以下方面出发:①强化供配电系统的稳定性与简洁性。当供电系统电压等级相同时,应保证变配电等级在两级以内,这可有效降低电能损耗量。②确保供电电压等级较为合理。若电压等级相同时,提升电压可降低损耗。通常水利水电工程都有着容量较大的主机,这就需最大程度地选择高压电机,使得电压等级不断降低,进而保证电机启动电流对于电网的冲击得到控制。③负荷中心应与变电所具有较短距离,而低压配电间应与用电负荷拥有较远距离,并确保供电网络的分布较为合理,即保证低压供电半径在200 m范围内,这时供电线路电压损失就已符合标准需求,可使线路电压损失得到控制,进而为强化网络运行效益与供电网络供电质量提供有力支持[5]。④结合需求明确变压器数量与容量。在接线时应与负荷变化具有较强契合度,并根据经济性准则科学选择变压器,保证其可处于具有最优的运行状态,这也可从基础上降低损耗。⑤导线截面与电缆的科学选择。当运行电压损失与允许载流量标准都得到满足时,需结合经济电流密度明确导线截面程度,同时以缩短电能损耗、降低资金投入等方面出发进行充分分析。

　　3.3 照明节能设计

　　在照明节能设计中,选择光源也极为重要。从总体角度出发,可在选择光源时以运行场地需求为基础,确保节能降损的实现,并对照明质量不造成任何威胁。在进行照明节能设计时,需要从三个方面出发:

　　首先,运用自然光。电气节能设计期间,需要与水电水利工程有机整合,提高自然光利用效率。当人工光源与自然光实现融合时,就可保证节能效果实现最大化。

　　其次,使用高效光源。选择高效光源时,需要以运行便捷、使用周期长、发光效率高、性价比强等准则为基础,并通过运行场地的差异科学选择高效光源。如:操作间可使用荧光灯、研发部可使用高压钠灯,而机械间可运用高频无极灯。结合《照明设计标准》需求,应在选择高效光源期间关注以下内容:①若光源安装高度较低时,可运用具有较强显色性与光效较高的荧光灯,当不存在特殊条件时,就可使用直管荧光灯,这可为更换提供较强便捷性。②灯源安装高度较高时,若场地对于显色性具有较高标准与需求时,就可使用陶瓷金卤灯。③当光源安装高度较高,维修与养护具有较大难度时,就可使用高频无极灯。主要原因就是该灯具有显色性、高光效以及使用周期长等特征。

　　最后,实现绿色环保。进行照明节能设计期间,需要在强化节能的同时,也应为绿色环保的实现提供有力支持,防止灯源对于工作与生活造成一定威胁。所以水利水电工程在进行照明节能设计期间,应在符合基本照明需求的基础上,最大程度地满足照明效果需求,使得照明设计可符合各种场地对于色温与照明的所有需求。

　　结语

　　水利水电工程在进行电气节能设计过程中,为了保证节能降耗的有效落实,需要以水利水电工程实际需求为出发点,选择较为合理的电气设计模式,同时通过安全性、经济性等分析与研究,使得电能损耗得到控制,为节能目标的实现奠定坚实基础。

　　参考文献
　　[1] 林超.浅谈水利水电工程电气节能设计[J].中国新技术新产品,2019(8):49-50.
　　[2] 利磊.浅议水利水电工程电气节能设计[J].建材与装饰,2017(30):294-295.
　　[3] 杨菊.初探水利水电工程中的电气节能设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(7):160-161.