初探水利水電工程中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

金亮

摘要：最近幾年，因?yàn)槲覈?guó)市場(chǎng)發(fā)生了巨大的改變，加快了發(fā)展的腳步，促使經(jīng)濟(jì)提高和能源的供給二者之間產(chǎn)生了極大的沖突。根據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，我國(guó)能源總體消耗當(dāng)中，電能占據(jù)了1/4的比重，除此之外，人口數(shù)量較多，這一國(guó)情也是造成我國(guó)電能使用量巨大的原因之一。下面將進(jìn)一步闡述，水利水電工程電氣節(jié)能的具體設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;電氣節(jié)能;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV222文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著我國(guó)社會(huì)市場(chǎng)的不斷發(fā)展改變，能源的供應(yīng)及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步已經(jīng)呈現(xiàn)了顯著的沖突。根據(jù)我國(guó)的相關(guān)資料表明，在電能的使用上，大概占據(jù)了我國(guó)總能量源量的四分之一，而且由于我國(guó)特殊的國(guó)晴，人口數(shù)量較多，消耗的電能是世界匕同緯度的其他國(guó)家及地區(qū)的三倍左右。

1水利水電工程中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

眾所周知，在水利水電工程的運(yùn)行過(guò)程之中，如果電氣設(shè)備一直處于高負(fù)荷的用電狀態(tài)，很容易就會(huì)引發(fā)無(wú)法挽救的安全事故，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，但更重要的是會(huì)對(duì)我國(guó)人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大地威脅。而在水利水電工程中進(jìn)行電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)，就會(huì)在一定程度上緩解水利水電工程中由于電能損耗過(guò)多引發(fā)的高負(fù)荷狀態(tài)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和事故等現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而極大地減少供電線路和網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中能源的損耗，提高能效，降低企業(yè)運(yùn)行成本。

2水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)的理解不到位

最近幾年以來(lái)，大部分設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)水利工程的過(guò)程中，僅僅關(guān)注設(shè)計(jì)規(guī)范、施工利益及施工要求，而忘記了周圍因素的要求，從而使得所建立的水利過(guò)程不能吻合附近的農(nóng)田及管理部門對(duì)電力的要求。由此可以得出，工程設(shè)計(jì)人員在實(shí)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要注重工程本身的特點(diǎn)，更要保證工程的順利開(kāi)展，進(jìn)而在這個(gè)背景下，構(gòu)建出符合水利工程需要的節(jié)能計(jì)劃。

2.2節(jié)能產(chǎn)品不完善

最近幾年來(lái)，我國(guó)需要投人大量的資金放在水利工程施工上，這使得公司某些管理層的人員出現(xiàn)不該有的貪念，并獨(dú)自對(duì)費(fèi)用進(jìn)行克扣。與此同時(shí)，有些公司當(dāng)今還在利用國(guó)家明文規(guī)定禁止使用的產(chǎn)品，這樣不僅僅不會(huì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，也會(huì)消耗大量的電能，給工程帶來(lái)很多的安全隱患。

2.3有關(guān)的體系規(guī)章不健全

在設(shè)計(jì)電氣節(jié)能時(shí)，通常存在規(guī)范性及一致性不夠好的資料，且相應(yīng)的體系規(guī)章也不合理，從而使得在工程建設(shè)過(guò)程中，水利施工公司僅僅關(guān)注自身的利益，而不重視電氣質(zhì)量的一致性。

3水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

3.1節(jié)能型變壓器設(shè)備

變壓設(shè)備在輸變電耗能當(dāng)中占有重要的地位，耗能較大，一般占據(jù)12%左右，針對(duì)這種情況，必須要減少變壓設(shè)備能量的消耗。變壓設(shè)備能量的消耗，一般分為兩種，空載和負(fù)載消耗，空載消耗，關(guān)鍵的影響因素包含，鐵心使用材料和內(nèi)部構(gòu)造，而負(fù)載消耗，主要是線圈材質(zhì)，導(dǎo)體截面等。最近幾年，我國(guó)材料技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，設(shè)備構(gòu)造優(yōu)化技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是節(jié)能型的變壓設(shè)備，目前使用范圍較廣。并且，因?yàn)楣?jié)能型的變壓設(shè)備擁有損耗不高以及良好的節(jié)能效果這些優(yōu)勢(shì)，也是大部分人經(jīng)常選擇的變壓設(shè)備。

3.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮用電負(fù)荷的分布狀況及負(fù)荷等級(jí)，以確保系統(tǒng)能夠保證最佳的運(yùn)行狀態(tài)，盡可能減少運(yùn)行環(huán)節(jié)的能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的預(yù)期目標(biāo)。在對(duì)供配電方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要關(guān)注幾個(gè)方面的問(wèn)題：一是必須保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，同一電壓等級(jí)供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)以一級(jí)或者兩級(jí)為最佳，避免變配電級(jí)數(shù)過(guò)多導(dǎo)致電能損耗增大的問(wèn)題;二是必須確保供電電壓合理，在其他條件相同的情況下，電壓越高則損耗越小，考慮到水利水電工程的裝機(jī)容量較大，應(yīng)該優(yōu)先選擇高壓電機(jī)來(lái)減少啟動(dòng)電流對(duì)于電網(wǎng)的沖擊;三是應(yīng)該將變電所設(shè)置在負(fù)荷中心附近，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行合理布局，確保低壓供電的半徑不超過(guò)200m，減少線損，提升供電質(zhì)量;四是應(yīng)該從負(fù)荷情況出發(fā)，對(duì)變壓器的容量和數(shù)量進(jìn)行明確，保證變壓器的接線可以滿足負(fù)荷變化的要求，在進(jìn)行變壓器投切時(shí)，不僅需要滿足基本的性能需求，還應(yīng)該關(guān)注其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，減少不必要的損耗;五是應(yīng)該適當(dāng)提高系統(tǒng)功率因數(shù)，在必要的情況下，可以進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，以此來(lái)減少變壓器和線路引發(fā)的損耗。

3.3輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

輔助設(shè)備控制系統(tǒng)有：公用控制系統(tǒng)、閘門啟閉機(jī)控制系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)以及機(jī)組輔助系統(tǒng)等。水利水電工程中的電動(dòng)機(jī)是輔助設(shè)備控制系統(tǒng)的直接控制對(duì)象，而電動(dòng)機(jī)同時(shí)又是工程中對(duì)能源損耗最多的設(shè)備之一。因此，為了減少電動(dòng)機(jī)對(duì)能源的損耗，必須設(shè)計(jì)合理的輔助設(shè)備控制系統(tǒng)，而將變頻器啟動(dòng)或軟啟動(dòng)應(yīng)用在輔助設(shè)備控制系統(tǒng)中是一個(gè)優(yōu)質(zhì)的選擇，它們有利于降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊力度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源的目標(biāo)。

3.4照明節(jié)能設(shè)計(jì)

光源的選擇是照明節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，具體來(lái)講，可以根據(jù)不同工作場(chǎng)所的需求，選擇不同的光源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，同時(shí)不能影響照明的質(zhì)量。

具體來(lái)講，照明節(jié)能設(shè)計(jì)的措施包括以下幾點(diǎn)：①自然光的利用：在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)與土建工程等的相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)于自然光的充分利用，通過(guò)自然光與人工光源的相互配合，達(dá)到良好的節(jié)能效果。②高效光源的選擇：在對(duì)照明高效光源進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該以發(fā)光效率高、啟動(dòng)方便、使用壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高等為基本原則，根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇不同的光源。例如，在室內(nèi)操作間，可以選擇熒光燈;在科研部門，可以選擇高壓鈉燈;在機(jī)械車間，可以選擇高頻無(wú)極熒光燈。參考《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求，在對(duì)高效光源進(jìn)行選擇時(shí)，還需要關(guān)注幾個(gè)方面的內(nèi)容：一是如果安裝高度較低，可以選擇光效良好、顯色性強(qiáng)的熒光燈，而且如果沒(méi)有特殊要求，應(yīng)該選擇標(biāo)準(zhǔn)的直管熒光燈，便于進(jìn)行更換;二是在燈具安裝高度較高的場(chǎng)所，如果環(huán)境對(duì)于顯色性有著較高的要求，可以選擇陶瓷金鹵燈;如果沒(méi)有特殊的顯色要求，則可以選擇中顯色高壓鈉燈;三是在安裝高度較高，同時(shí)維護(hù)不便的場(chǎng)所，優(yōu)先選擇高頻無(wú)極熒光燈，這種燈具的光效高，顯色性好，而且使用壽命較長(zhǎng)。③綠色環(huán)保照明：在照明節(jié)能設(shè)計(jì)中，不僅強(qiáng)調(diào)節(jié)能，還應(yīng)該關(guān)注綠色環(huán)保，避免燈光對(duì)于生產(chǎn)生活的影響。因此，在水利水電工程照明設(shè)計(jì)中，需要在關(guān)注基本照明需求的同時(shí)，考慮照明效果，確保設(shè)計(jì)能夠切實(shí)滿足不同場(chǎng)所對(duì)于照度、色溫等的不同需求。

3.5提高水利水電設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)

企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)和管理，定期組織設(shè)計(jì)人員參加專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，提高設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)，即目的不只是提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)設(shè)計(jì)水平和技能，更重要的是培養(yǎng)他們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，促使他們將節(jié)能理念貫穿于整個(gè)節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中去，減少節(jié)能設(shè)備在投入使用后的多發(fā)事故。此外，還應(yīng)該制定恰當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制，通過(guò)物質(zhì)和精神的雙重鼓勵(lì)方式，激發(fā)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)潛力，不斷提高自身的設(shè)計(jì)水平。企業(yè)也應(yīng)該為設(shè)計(jì)人員提供堅(jiān)實(shí)的研發(fā)基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)前期做好相關(guān)資料的收集工作，提供詳細(xì)專業(yè)的資料來(lái)供設(shè)計(jì)人員參考和借鑒，為設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)研發(fā)出更好的節(jié)能設(shè)備推波助瀾。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電氣節(jié)能貫穿在這個(gè)項(xiàng)目的各個(gè)步驟中，且其當(dāng)今也已經(jīng)成為我國(guó)電氣設(shè)計(jì)工作的關(guān)注點(diǎn)。鑒于此，電氣設(shè)計(jì)工作者需要首先充分了解、分析工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，然而還應(yīng)綜合的考慮工程設(shè)計(jì)的安全性及節(jié)能性等要求，并以此為根據(jù)，選擇合理的、適當(dāng)?shù)墓┡潆姺椒?，從而增加供配電網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益。

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