水電站工程電氣節(jié)能設(shè)計的研究

牟倫仲

重慶梅溪河流域水電開發(fā)有限公司 重慶 404600

水電站工程成為了我國的現(xiàn)代能源的主導(dǎo)項(xiàng)目，必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，加大電氣節(jié)能的投入，同時加速電氣節(jié)能新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，制定出可行性較高的電氣節(jié)能策略，保障水電站工程的可持續(xù)發(fā)展。

一、水電站工程應(yīng)用電氣節(jié)能的必要性

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣節(jié)能技術(shù)得到了一代又一代的改進(jìn)，最新的技術(shù)能夠改進(jìn)以往的水電站工程中所存在的安全風(fēng)險問題，同時能夠降低消耗，提高供電量，能夠有效保障水電站工程的實(shí)際效果，將用電損耗降至最低。

二、水電站工程電氣節(jié)能設(shè)計的問題

（一）電氣節(jié)能的規(guī)章制度尚未健全

沒有統(tǒng)一且規(guī)范的文件能夠起到指導(dǎo)作用，這樣的設(shè)計就缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)參差不齊和胡亂設(shè)計的現(xiàn)象，在這樣的情況下，就難以避免出現(xiàn)水電站工程在對電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計和施工的過程中，過于注重自身的經(jīng)濟(jì)效益，想要獲取更多的利益，而缺乏對電氣節(jié)能的全面思考，導(dǎo)致電氣質(zhì)量低下，出現(xiàn)各種各樣的問題[2]。

（二）電氣節(jié)能設(shè)備落后，能源利用率低下

在水電站工程中，電氣設(shè)備常常具有高能耗和大功率的特點(diǎn)，機(jī)器設(shè)備的使用時間非常長，設(shè)備的技術(shù)落后，甚至存在部分被國家命令禁用的設(shè)備產(chǎn)品也還在各個水電站中進(jìn)行應(yīng)用，長時間的使用導(dǎo)致設(shè)備上吸附了大量的顆粒物和灰塵，這就使得設(shè)備的散熱效果降低，絕緣性極差，不僅會出現(xiàn)各種各樣的安全事故，還造成了大量的能源損耗，能源的利用率低下。

（三）水電站工程電氣節(jié)能的設(shè)計人員缺乏正確認(rèn)識

目前，我國水電站工程的大部分從事電氣節(jié)能設(shè)計的工作人員在對電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計時，過于重視設(shè)計的規(guī)范性和施工的便利性，追求低成本和高收益，缺乏對電氣節(jié)能的正確認(rèn)識，忽視了水電站工程電氣節(jié)能的客觀因素的需求，這就使得所建設(shè)的水電站工程難以滿足各個領(lǐng)域?qū)τ陔娏Φ男枨螅瑹o法達(dá)到水電站工程運(yùn)行管理單位的要求。因此，水電站工程的相關(guān)工作人員在設(shè)計電氣節(jié)能時必須要考慮到水電站工程的特征，深入探究工程的運(yùn)行效果，在此基礎(chǔ)之上再對電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)而滿足水電站工程的節(jié)能要求。

三、水電站工程的電氣節(jié)能設(shè)計

（一）采用節(jié)能型的變壓器

變壓器的輸變電耗能通常為10%，是所有輸變電耗能的設(shè)備中比例最大的器械，由此可見，必須對變壓器進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，進(jìn)而降低變壓器的能量損耗。在水電站工程中所用到的變壓器中，損耗通常包括兩種，一種是負(fù)載損耗，另一種就是空載損耗。針對負(fù)載損耗來說，對其影響最大的因素主要包括了所用導(dǎo)體的截面大小和線圈材質(zhì)的選擇等，而針對空載損耗來說，對其影響最大的因素主要包括了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成和變壓器貼心材質(zhì)的選擇等。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，變壓器的各種組成材料得到了較大的升級和創(chuàng)新，而對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造的相關(guān)技術(shù)也得到了優(yōu)化，越來越多的節(jié)能型變壓器出現(xiàn)并被應(yīng)用于水電站工程中。

（二）合理選擇供配電系統(tǒng)方案

在水電站工程中設(shè)計電氣節(jié)能時，必須要考慮負(fù)荷等級和用電負(fù)荷，盡量選擇更為簡單和適宜的供配電系統(tǒng)方案，使供配電系統(tǒng)始終保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)，將運(yùn)行損耗降至最低，針對具有相同電壓等級的供電系統(tǒng)的變配電技術(shù)必須要低于兩級，進(jìn)而使得水電站的供配電系統(tǒng)高效且安全的運(yùn)行。在設(shè)計時，盡量要在水電站工程的負(fù)荷中心的附近建設(shè)變電所，并在用電負(fù)荷的附近建設(shè)低壓配電間，選擇適宜的供電電壓等級和高壓電機(jī)，合理分配供電網(wǎng)絡(luò)，對低壓控電半徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制，長度一般要設(shè)置在200m之內(nèi)，在最后降低線路電壓的損耗，確定變壓器的容量，在根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則的基礎(chǔ)之上，靈活投切變壓器，進(jìn)而使變壓器保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)，減少用電量和用電過程中的損耗。

（三）減少配電線路中的電能損耗

在對水電站工程的電氣節(jié)能進(jìn)行設(shè)計時，必須要減少配電線路當(dāng)中的電能損耗值，而想要降低電能損耗，就需要從材料的選擇和導(dǎo)線截面積的大小入手，首先要選取適宜的導(dǎo)線材料，降低電阻值，其次就是要對控線長度進(jìn)行控制，最后就是要增大導(dǎo)線的橫截面積。其中導(dǎo)線材料的選擇，以往常采取銅芯，但成本過高，因此要選取銅鋁復(fù)合線；控線長度則需要采取直線型的布線形式，從而降低線路的能量消耗，保障供電的安全性。

（四）照明設(shè)備的節(jié)能

在建設(shè)水電站工程時，還要考慮照明設(shè)備的節(jié)能，在保障照明亮度和視覺要求的基礎(chǔ)之上，采取適宜的和效率高的光源。目前，具體的節(jié)能照明設(shè)備選擇方案主要包括：（1）水電站工程的電氣節(jié)能設(shè)計者必須要與其他技術(shù)人員進(jìn)行密切的配合，最大限度的利用自然光進(jìn)行照明，節(jié)約照明消耗。（2）在建設(shè)水電站工程時，要根據(jù)實(shí)際建設(shè)的需求和施工場地的具體情況，選取低耗能的燈具，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

四、結(jié)束語

綜上所述，我國目前重視節(jié)能減排，在水電站工程的電氣節(jié)能設(shè)計時，首先必須要正確認(rèn)識電氣節(jié)能的重要性，加大資金投入，將環(huán)保貫徹于水電站工程的建設(shè)全過程中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。