分析電力技術(shù)在水利工程中的應(yīng)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(huán)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(diǎn)。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(guān)標(biāo)準(zhǔn)，造成電力在施工中受到各類因素的影響出現(xiàn)不同程度的腐蝕與損壞。另外，如果對電力沒有進(jìn)行正確選型，也會(huì)造成電力在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)過熱等情況，導(dǎo)致電纜絕緣受損，埋下安全隱患。

1.2 電力的質(zhì)量

存在的問題主要表現(xiàn)為在電力運(yùn)輸時(shí)不注意對其的保護(hù)，在運(yùn)輸過程中就出現(xiàn)外皮破損等問題；在電力進(jìn)場時(shí)沒有對其進(jìn)行嚴(yán)格的絕緣質(zhì)量檢驗(yàn)、施工現(xiàn)場存放電力時(shí)專職管理人員養(yǎng)護(hù)與管理不到位而導(dǎo)致其出現(xiàn)絕緣質(zhì)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(dāng)、施工電力的預(yù)留洞不規(guī)范造成電纜無法通過或轉(zhuǎn)彎角度太小而造成其外表面破損、敷設(shè)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(jiān)督檢查方面的力度。前者從施工單位的角度來進(jìn)行施工，存在的問題是施工單位盲目追求經(jīng)濟(jì)利益而沒有嚴(yán)格對電力進(jìn)行選型、在施工中對電力不夠重視等，而后者則是從監(jiān)督管理單位的角度來負(fù)責(zé)電力施工的質(zhì)量，目前存在的問題是在有些水利工程電力施工中，監(jiān)理單位并沒有充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用與功能，走形式主義。從某種程度上來說，這個(gè)問題是決定水利工程中電力施工質(zhì)量與規(guī)范性的關(guān)鍵要素。

2 水利工程電力施工控制要點(diǎn)

2.1 加強(qiáng)重視

針對施工單位與監(jiān)理單位的實(shí)際操作過程中的問題，二者都應(yīng)先從意識(shí)上加強(qiáng)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(yīng)將這方面的內(nèi)容詳細(xì)編制進(jìn)施工組織設(shè)計(jì)之中，并妥善安排好電力與其他專業(yè)，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(yè)施工存在沖突，需制定切實(shí)可行的施工方案，然后經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位審批后方可進(jìn)行；而監(jiān)理單位則應(yīng)加強(qiáng)對電力施工方面的監(jiān)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(shè)、電纜進(jìn)場等方面，更是應(yīng)從源頭上對電力的施工質(zhì)量進(jìn)行把控，同時(shí)做好相應(yīng)的監(jiān)理日志。

2.2 加強(qiáng)培訓(xùn)力度

針對水利工程中電力施工人員專業(yè)綜合素質(zhì)不高的問題，施工單位首先應(yīng)組織專業(yè)的施工人員負(fù)責(zé)水利工程的電力施工工序，以保證在電力的施工規(guī)范、質(zhì)量完好。使他們了解該水利工程中電力施工的特點(diǎn)、實(shí)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(diǎn)，而且要從人身安全的角度杜絕現(xiàn)場發(fā)生電力安全事故。除此之外，施工單位還應(yīng)設(shè)立專職電纜施工安全管理人員在現(xiàn)場指揮。

2.3 加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)

在水利工程中所作用的電力都應(yīng)該符合或高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，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(huán)境下，避免因受潮而加速老化導(dǎo)致絕緣體失效的問題。施工單位在電纜進(jìn)入施工現(xiàn)場時(shí)，應(yīng)對其進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量檢查且將電纜的出廠合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等資料收集齊全，以備驗(yàn)收時(shí)用。同時(shí)，將電纜樣品與報(bào)驗(yàn)單一同送交監(jiān)理單位進(jìn)行審核，審核通過后方可使用。另外，對于進(jìn)場的電纜，施工=單位應(yīng)設(shè)置專門的場地對其存放進(jìn)行有效管理，防止因存放方式而導(dǎo)致電纜受損。

2.4 加強(qiáng)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(shè)置以及管槽的位置等，根據(jù)電力的實(shí)際情況進(jìn)行施工預(yù)留洞、管槽等施工，避免其預(yù)留洞過小、過窄、管槽彎度不夠造成電力在敷設(shè)過程中彎曲過度而損壞其絕緣體。應(yīng)安排專業(yè)人員根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)檢查。

2.5 規(guī)范施工、運(yùn)輸、搬運(yùn)過程

在施工中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定對電力進(jìn)行規(guī)范施工，防止因拉扯、彎曲造成其絕緣損壞，而在運(yùn)輸過程中，應(yīng)做好對電力的相關(guān)保護(hù)工作，而當(dāng)電力進(jìn)入施工現(xiàn)場后，施工單位應(yīng)組織具備電纜專業(yè)知識(shí)的施工人員或由供應(yīng)廠商的工作人員負(fù)責(zé)電纜的搬運(yùn)工作，盡量減少搬運(yùn)電力的次數(shù)。

3 電力電子技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

3.1 發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

3.1.1 變速恒頻勵(lì)磁控制技術(shù)的應(yīng)用

將變速恒頻勵(lì)磁控制技術(shù)應(yīng)用到水利發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)中能夠合理地控制發(fā)電機(jī)的輸出頻率，同時(shí)還能夠在一定程度上促進(jìn)最大功率的實(shí)現(xiàn)。對于在水利發(fā)電機(jī)中，影響發(fā)電功率的原因在于水流量和水頭的壓力變化。水利發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)組功率是根據(jù)風(fēng)速為三次的方程是正比例時(shí)，繼而保證發(fā)電機(jī)發(fā)電的最大功率。

3.1.2 大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制技術(shù)的應(yīng)用

在發(fā)電機(jī)組的設(shè)備組成當(dāng)中，勵(lì)磁控制系統(tǒng)是其中一個(gè)關(guān)鍵性的組成部分，它的特點(diǎn)在于能夠合理有效對發(fā)電機(jī)設(shè)備中的勵(lì)磁進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。主要的目的是降低水利工程在實(shí)際的工作當(dāng)中電能消耗，確保系統(tǒng)設(shè)備有效的進(jìn)行。對于靜止勵(lì)磁控制技術(shù)的發(fā)展因素，是根據(jù)晶閘管中的整流技術(shù)而產(chǎn)生的，同時(shí)，該技術(shù)的成本低、價(jià)格優(yōu)惠、水平較高，不僅減少了慣性的焊接，同時(shí)也提高了其技術(shù)的調(diào)節(jié)速度，使發(fā)電機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境更良好。

3.1.3 變頻調(diào)速控制技術(shù)的應(yīng)用

變頻調(diào)速控制技術(shù)是在風(fēng)機(jī)水泵之后使用的，通過使用的經(jīng)驗(yàn)累積得出，風(fēng)機(jī)水泵的運(yùn)行效率較低，且風(fēng)機(jī)水泵的耗電量也較高，所以，更應(yīng)該使用低風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行環(huán)保節(jié)能，完成節(jié)能保環(huán)任務(wù)。

3.2 電力技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電力技術(shù)當(dāng)中，直流輸電技術(shù)的特征是輸電容量大，且輸電運(yùn)行過程較穩(wěn)定，同時(shí)對輸電距離的調(diào)節(jié)度較為靈敏，特別是在較遠(yuǎn)距離之間的輸電，此外，高壓直流輸電技術(shù)在于其他技術(shù)運(yùn)行的狀態(tài)下，直流輸電技術(shù)也充分得到了優(yōu)化和整改，并研發(fā)了一種輕型的直流輸電技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)能夠保證直流電直接輸送至無交流電源負(fù)荷。在電力技術(shù)應(yīng)用到高壓直流當(dāng)中，所進(jìn)行的內(nèi)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(jìn)行對準(zhǔn)連接，并做成一組最基礎(chǔ)的電路單元，這種組成好的電路單元，其設(shè)備的成本費(fèi)用較低、價(jià)格優(yōu)惠，并且保證輸電過程的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，通過應(yīng)用此類的技術(shù)，導(dǎo)致水利工程的電能消耗降低，輸送過程中的工作效率穩(wěn)定，整體電壓得到有效的控制。

3.3 電力技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)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(shù)能夠呈現(xiàn)出水利工程的節(jié)能環(huán)保的作用，這將電力技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展當(dāng)中，提高了生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，將電力技術(shù)應(yīng)用到用戶家庭當(dāng)中，營造了良好的用電環(huán)境的氛圍。在水利工程的中，若無功功率沒有達(dá)到正常的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)使電機(jī)的額定容量不斷上升，使得整個(gè)電機(jī)的運(yùn)行中的電能消耗巨大，將水利工程中的容量設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化整改，提高電能使用率。在電力傳輸時(shí)，這2種器件均同時(shí)進(jìn)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(yùn)行狀態(tài)，反之若兩者不能維持平衡，則會(huì)造成水利工程的數(shù)值以及電壓指數(shù)的變化出現(xiàn)雙重的降低。現(xiàn)階段，在實(shí)際的工作當(dāng)中，依然有無功耗損過大的問題存在，造成電機(jī)運(yùn)行效率逐漸降低，需要專業(yè)的工程師進(jìn)行解決。

3.4 新型電力系統(tǒng)

新型電力系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)數(shù)字技術(shù)進(jìn)步與用戶需求變革驅(qū)動(dòng)，以建設(shè)多樣互動(dòng)的用電體系為目標(biāo)，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)融合和關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，更加關(guān)注電網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，表現(xiàn)為綠色低碳、靈活柔性、數(shù)字智能三大特征。

綠色低碳：新能源占主導(dǎo)地位，預(yù)計(jì)到“十四五”末，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比將超過50%，可再生能源在全社會(huì)用電量增量中的占比將達(dá)2/3左右，未來在新一輪科技革命推動(dòng)下，電力系統(tǒng)將向深度低碳或零碳電力系統(tǒng)不斷演進(jìn)。

靈活柔性：隨著新能源裝機(jī)規(guī)模迅速增加，電源出力特性愈發(fā)復(fù)雜，不確定性明顯。特高壓柔性直流輸電技術(shù)將支撐大規(guī)模新能源集中開發(fā)與跨省區(qū)高效優(yōu)化配置，數(shù)字化調(diào)控技術(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控，可實(shí)現(xiàn)新能源靈活、安全、高效廣泛接入電網(wǎng)，以及分布式新能源高效就地消納。

數(shù)字智能：新一代數(shù)字技術(shù)通過設(shè)備終端提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用能力，使電網(wǎng)具備超強(qiáng)感知能力、強(qiáng)大“算力+電力”能力、智慧決策能力和快速執(zhí)行能力，數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)深度融合促進(jìn)電力系統(tǒng)上下游各環(huán)節(jié)智能化、智慧化，為源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展提供關(guān)鍵保障。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程的發(fā)展與人們的生活有著直接的聯(lián)系。在水利工程中電力起到的作用是至關(guān)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(zhì)量、安全性、使用性能等受到影響。從施工上規(guī)范電力的工序，另外還要從其他各個(gè)方面加強(qiáng)對電力的管理，這樣才能使水利工程電力的施工更為規(guī)范，質(zhì)量得到保證，進(jìn)而使水利工程能夠充分發(fā)揮其設(shè)計(jì)所應(yīng)有的作用與功能，加強(qiáng)對電力技術(shù)的創(chuàng)新及調(diào)整，確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得到有效的推進(jìn)。