水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)問題分析

四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院德陽(yáng)分院 （四川 德陽(yáng) 618000）

【摘 要】水利工程電氣節(jié)能在水利建筑節(jié)能的環(huán)節(jié)之中是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)是電氣設(shè)計(jì)過程之中一個(gè)必須要去考慮的問題。工作人員在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作的時(shí)候， 應(yīng)該將所有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比對(duì)， 分別從可靠性的角度、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)角度以及能源節(jié)約這幾個(gè)方面這幾個(gè)角度著手進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】水利工程；電氣節(jié)能設(shè)計(jì)；問題分析

在邁入了新世紀(jì)之后， 能源危機(jī)問題一直是一個(gè)縈繞人們心頭的嚴(yán)肅問題， 節(jié)約能源是全球發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)自然我國(guó)也并不例外。電力工業(yè)不僅僅可以為我們生產(chǎn)極為大量的電能， 與此同時(shí)也會(huì)消耗掉極為大量的電能， 電力系統(tǒng)在發(fā)電以及供電的過程之中都會(huì)由于自身耗損從而消耗掉極為大量的電能， 因?yàn)榘l(fā)電設(shè)備以及輸電設(shè)備的內(nèi)部耗損是十分巨大的， 我國(guó)每年在供電發(fā)點(diǎn)過程之中額外需要消耗的電能平均高達(dá)3000～3700 億kW·h。探索出可以降低電力設(shè)施損耗的方法，具備很大的意義。

1 選用優(yōu)秀的照明節(jié)能設(shè)計(jì)

在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該優(yōu)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(zhǎng)時(shí)間使用不必更換、啟動(dòng)關(guān)閉比較快捷而且安全性較高、性價(jià)比也相對(duì)比較高的高效能光源。所謂的高效光源就是發(fā)光的效率高、顯色性能較好、使用的壽命更長(zhǎng)、啟動(dòng)方便快捷、性價(jià)比高的光源。這種光源的選擇可以根據(jù)不同的工作場(chǎng)所采用不同的高效光源，降低電能的消耗，從而節(jié)約能源。對(duì)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(yùn)行車間。對(duì)于這些不同的場(chǎng)所，可以采用相應(yīng)的高效光源：在水利工程的室內(nèi)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(jī)械車間內(nèi)，可以選用高頻無極熒光燈等等。都能夠根據(jù)不同的場(chǎng)所，進(jìn)行不同的照明節(jié)能。依據(jù)其工作環(huán)境的不同， 來選取最為合適的光源， 這樣可以盡可能的節(jié)約用電。根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034- 2004） ， 筆者建議在選取光源時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

①被作為光源的燈具在安裝高度相對(duì)較低時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)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(gè)條件，可是相對(duì)比之下我們可以發(fā)現(xiàn)后者相對(duì)與前者而言在各個(gè)方面都比較差。所以，除去一些對(duì)裝飾性有要求的場(chǎng)所之外， 絕大多數(shù)情況下， 我們都應(yīng)當(dāng)選取直管熒光燈， 并推薦采用T5 細(xì)管。

②在安裝高度相對(duì)較高時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)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(duì)于顯色性有著較高需要的場(chǎng)所， 我們還可以使用用陶瓷金鹵燈； 而一些對(duì)于顯色性沒有什么要求的工業(yè)場(chǎng)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(duì)較高時(shí)且比較不容易進(jìn)行維護(hù)工作的場(chǎng)所， 比如一些高度較高的廳堂時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)盡可能使用高頻無極熒光燈。這種燈具最大的一個(gè)特點(diǎn)就是壽命很高。除此之外， 其發(fā)光效率也比較高 ， 顯色性優(yōu)良 ，使用起來快捷安全。

2 選用節(jié)能型變壓器

從一些調(diào)查數(shù)據(jù)之中我們不難看出， 全國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生的電能耗損總和占據(jù)了我國(guó)全年發(fā)電總量的2%～3%。因?yàn)楣?jié)能變壓器的損耗更低、重量也相對(duì)而言比較輕、不會(huì)產(chǎn)生很大噪音、工作效率相對(duì)而言比較高、抵御外界沖擊的能力更強(qiáng)且可以顯著節(jié)約電能，所以在輸電過程之中使用節(jié)能變壓器是十分有必要的。在輸電過程之中使用節(jié)能變壓器，可以節(jié)約大量能源，還可以大幅度減少溫室氣體的排放數(shù)量， 所以在輸電過程之中使用節(jié)能變壓器是一個(gè)十分可行的計(jì)劃而且有著十分巨大的潛力。因此在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程之中應(yīng)當(dāng)將節(jié)能變壓器放在變壓器選取的首位。比如油浸式變壓器現(xiàn)在已經(jīng)推出了和S9 系列相比可以節(jié)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(tǒng)方案

依據(jù)其電負(fù)荷容量以及分布狀態(tài)、用電設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷等級(jí)， 使用最為合理地供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保整個(gè)系統(tǒng)都處在一個(gè)最高效能的狀態(tài)之下運(yùn)行，將供配電系統(tǒng)的電能損耗降到最低的程度，實(shí)現(xiàn)最為經(jīng)濟(jì)的供配電系統(tǒng)運(yùn)行方法， 從而真正達(dá)到我們節(jié)約能源的目的，在設(shè)計(jì)過程之中應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面著手進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能的簡(jiǎn)單，但與此同時(shí)還必須要具備比較強(qiáng)的可靠性， 自同一個(gè)電壓等級(jí)供電系統(tǒng)變配電的級(jí)數(shù)應(yīng)當(dāng)盡可能的小于等于兩級(jí)， 這樣可以進(jìn)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(huán)境之下， 電壓越高， 內(nèi)能損耗就會(huì)越低。水利工程的主發(fā)電機(jī)可以容納的電能相對(duì)而言比較大， 因此我們應(yīng)該盡可能的選擇使用高壓電機(jī)， 這樣可以盡可能地降低電壓的等級(jí)， 同時(shí)將電機(jī)啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊降到最低。

（3）變電所應(yīng)該盡可能的建設(shè)在距離負(fù)荷中心最近的位置上， 低壓配電間建設(shè)的位置應(yīng)該盡可能的和用電負(fù)荷更近， 設(shè)計(jì)并使用最為合理的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 低壓電的傳輸半徑應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在200m 以內(nèi)，以免在傳輸過程之中產(chǎn)生過高的電能損耗， 供電線路的電壓損失應(yīng)當(dāng)小于允許的損耗數(shù)值， 盡可能減少線損， 嚴(yán)格保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

4 注意電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中的節(jié)能

在進(jìn)行水利工程電氣設(shè)計(jì)工作的過程之中， 水泵電動(dòng)機(jī)組所使用的啟動(dòng)方式十分重要。對(duì)于一些功率相對(duì)比較大的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)可以考慮使用變頻調(diào)速器， 借此提升電動(dòng)機(jī)處于輕載狀態(tài)的工作效率， 借此來達(dá)成我們節(jié)約能源的最終目的?？墒?， 這種設(shè)備的成本相比之下比較高昂， 這大大限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域以及應(yīng)用的廣泛程度。而除此之外的節(jié)能方式就是在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)選取軟啟動(dòng)器， 它在啟動(dòng)過程之中平穩(wěn)性極強(qiáng)， 自開始啟動(dòng)到正式運(yùn)行， 其所產(chǎn)生的電流變化小于等于三倍， 可以大幅度減低電機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊，確保電網(wǎng)的電壓在適用范圍之內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)， 這樣做同樣可以達(dá)到我們節(jié)約能源的最終目的。

5 節(jié)省無謂的能材消耗

負(fù)責(zé)電氣設(shè)計(jì)的工作人員在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程之中應(yīng)該優(yōu)先充分了解每一個(gè)工程的自身特征以及需求， 而后依據(jù)不同的水利工程的重要性， 電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)當(dāng)根據(jù)其重要程度劃分成為不同級(jí)別， 在設(shè)計(jì)過程中要徹底理解規(guī)范條款， 切忌在設(shè)計(jì)的過程之中千篇一律的直接使用最高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 直接選擇規(guī)范條款之中的最高級(jí)別設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)過程之中應(yīng)當(dāng)對(duì)工程進(jìn)行嚴(yán)格分類而后進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而避免一些不必要的浪費(fèi)。

6 當(dāng)前水利工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的不足

水利工程的節(jié)能設(shè)計(jì)是非常重要的，而其中尤為關(guān)鍵的一大環(huán)節(jié)就是電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)水利工程的節(jié)能效果有著直接影響，但是在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中卻存在著以下問題。

（1）節(jié)能產(chǎn)品滯后

就我國(guó)當(dāng)前的基本情況而言，在水利工程的施工建設(shè)當(dāng)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(xiàn)，私自克扣費(fèi)用，并且相當(dāng)一部分的施工單位仍然采取的是國(guó)家明令淘汰禁止的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不但無法實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，并且還可能比一般的節(jié)能材料所消耗的電能更大。

（2）相關(guān)制度規(guī)章有待健全

在水利工程的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，通常會(huì)出現(xiàn)規(guī)范性不足、統(tǒng)一性差的文件，與之相配套的制度規(guī)章也缺乏必要的完善性。

（3）設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)不夠到位

相當(dāng)一部分的水利工程設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)工程的過程當(dāng)中，僅僅重視和關(guān)注的是施工的需要與利益，而并非注意其他周圍因素對(duì)電氣節(jié)能的迫切需求，使得所建成的水利工程周圍的農(nóng)田、人員、企業(yè)等電力使用不便。

7 結(jié)束語(yǔ)

水利工程在節(jié)能方面還有很大的潛力可以讓我們?nèi)グl(fā)掘， 工程節(jié)能的過程貫穿在一個(gè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)直至使用的整個(gè)過程。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)是電氣設(shè)計(jì)過程之中的無可非議的重點(diǎn)， 因此這就要求了相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)時(shí)刻遵守職業(yè)規(guī)范，盡可能地在設(shè)計(jì)過程之中選取一些高效低損耗的先進(jìn)設(shè)備， 盡可能減少整個(gè)配電過程之中的損耗， 從而達(dá)到我們節(jié)約能源的根本目的。

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