劉川

【摘 要】進入21世紀，人們面臨著日益嚴重的能源危機，節(jié)約能源成了我國乃至全世界可持續(xù)發(fā)展的必然手段。電力工業(yè)既是主要的能源生產(chǎn)部門同時又是耗能大戶，電力系統(tǒng)在產(chǎn)、供、用的過程中都存在很大的能源損耗。因此將電能節(jié)約和電能開發(fā)并舉是十分有效的措施和手段。隨著我國社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，經(jīng)濟的發(fā)展與能源的供應已經(jīng)出現(xiàn)了越來越明顯的矛盾。相關資料證明，電能的消耗占據(jù)我國資源總消耗的四分之一。因此加強水利工程電氣節(jié)能設計是十分必須和重要的。下面我們就從幾方面來探析水利工程電氣節(jié)能設計技術。

【關鍵詞】水利工程；電氣節(jié)能；照明；配電系統(tǒng)

一、水利工程電氣節(jié)能設計的問題

1.1 電氣節(jié)能的相關規(guī)章制度不完善

在水利工程電氣設計和使用方面，經(jīng)常出現(xiàn)一些不統(tǒng)一的規(guī)范性文件，并且保證這些文件落實和實施的規(guī)章管理制度也不夠完善。這些基礎性條件的缺失就會導致進行水利工程設計和建設的過程中，許多單位只考慮自身的需求，造成水利工程電氣質(zhì)量不夠統(tǒng)一，影響統(tǒng)一化管理。

1.2 水利工程應用的節(jié)能產(chǎn)品落后

根據(jù)相關資料和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國針對水利電氣節(jié)能發(fā)面的投資是比較巨大的，這也表明我國對水利工程電氣節(jié)能的重視程度。只是有些相關單位的管理人員并沒有好好利用國家的政策和資金支持，而是從施工材料中克扣費用，甚至有些單位還在使用國家明令禁止的淘汰產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不但不能節(jié)能，反而還會增加能源的耗費。這種情況造成的節(jié)能產(chǎn)品的落后，嚴重影響了水利工程中電氣節(jié)能技術的進步。

1.3 設計人員的認識不到位

就目前我國的基本狀況而言，還有很大一部分水利工程的設計人員在進行工程設計的過程中只重視自身的利益和需求，忽略了周圍其他因素對電氣節(jié)能方面的需要，這就直接導致工程建成后，周圍各單位企業(yè)及個人使用電力不夠合適方便。因此，我國很多水利設計單位一定要加強設計人員的教育和指導，并嚴格要求他們在設計前了解不同電力使用者的情況，從而設計出最合理的水利工程方案。

二、水利工程電氣節(jié)能設計的基本原則

（一）節(jié)能設計需滿足特定的功能

設計人員進行節(jié)能設計時，應該注意設計方案能否滿足工程基本功能。例如，設計人員在選擇電動機功率時，不僅要保證電機能夠節(jié)能，同時還要求電機能夠滿足工程的基本功能，如果電機連正常工作的能力都沒有就更談不上節(jié)能了。所以設計人員在考慮節(jié)能的時候一定要先考慮電機能否滿足工程的基本要求。

（二）節(jié)能技術考慮綠色環(huán)保

電氣工程中的節(jié)能設計不僅要保證電氣設備的節(jié)能環(huán)保，還要依靠技術的節(jié)能。設計人員應該先考慮工程中是哪個部分在耗能，再針對這個耗能部分選擇合理的節(jié)能技術去解決實際問題，不能盲目選擇節(jié)能設備和節(jié)能技術，這樣不僅達不到節(jié)能反而會增加設備的能耗。

（三）節(jié)能設計要保持經(jīng)濟上的合理

節(jié)能的根本目的就是要減少經(jīng)濟投資成本，所以節(jié)能的設計環(huán)節(jié)一定要保證科學、合理。節(jié)能設計人員要制定出切實有效的方案來節(jié)能，不能只是為了節(jié)能而節(jié)能，最終設計的節(jié)能設備或者工程不達標，導致經(jīng)濟上的更大花銷。例如，1 臺高質(zhì)量節(jié)能變壓器，在業(yè)內(nèi)有著良好的工作口碑，但是由于工程的局限性，引入該變壓器并不能讓工程達到節(jié)能的水平，最后的結果也是工程設計不能達到節(jié)能水平。

三、合理選擇供配電系統(tǒng)方案

根據(jù)用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級，合理設計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行，使供配電系統(tǒng)在運行中的損耗減至最低，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，達到節(jié)能的目的。設計應從下面幾個方面考慮。

3.1供配電系統(tǒng)應盡量簡單可靠，同一電壓等級供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級，盡量減少變電級數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗。

3.2合理選擇供電電壓等級。同等情況下，電壓越高，損耗越小。水利工程主機容量一般比較大，盡量選用高壓電機，減少電壓等級，減少電機啟動電流對電網(wǎng)的沖擊。

3.3變電所應靠近負荷中心，低壓配電間應靠近用電負荷，合理分布供電網(wǎng)絡，使低壓供電半徑控制在200m以內(nèi)，供電線路的電壓損失已滿足規(guī)范的允許值，減少線路電壓損失，提高供電網(wǎng)絡的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡運行的經(jīng)濟效益。

3.4根據(jù)負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數(shù)，變壓器負載率宜為0.7～0.85，其接線應能適應負荷變化，按經(jīng)濟運行原則靈活投切變壓器，使變壓器在最佳狀態(tài)下運行，從而減少損耗。

3.5合理選擇電纜、導線截面。在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術指標的前提下，應按經(jīng)濟電流密度合理選擇導線截面，并應從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。

3.6合理提高供配電系統(tǒng)的功率因素。在用電設備選型及調(diào)速控制方案一定的情況下，若自然功率因素達不到接入電網(wǎng)要求時，應進行無功功率的補償，提高功率因素可以減少線路及變壓器損耗。

四、用電設備的節(jié)能

水利節(jié)能工程設計中，合理選擇用電設備也是滿足節(jié)能要求的一方面。

4.1選擇合適的水泵

目前新建水利工程的水泵大部分是大中型軸流樣式，這類產(chǎn)品有多種系列供用戶選擇。設計中應謹慎按照實際需求，比較水泵各種指標參數(shù)，優(yōu)先選擇具有高效區(qū)工作能力的水泵。

4.2采用直連方式

水泵和電動機有兩種連接方式：直連和齒連。直接連接要求兩者具有相同的轉速。大中型軸流水泵的轉速較低，這就要求與之配套的電動機也必須保持低速，這類電動機體積大、效率低；齒連則是通過齒輪變速箱連接電動機和水泵，這種方式下可以選用速度較高的電動機，其體積較小，效率較高，但是日常的維護復雜，這也就決定了水利工程中應該選擇直連方式比較經(jīng)濟劃算。

五、考慮經(jīng)濟實際，節(jié)省無謂的能材消耗

水利工程電氣設計人員應根據(jù)每個工程項目本身的特點和需求，本著水利工程在國民生產(chǎn)中的重要作用，合理選擇電氣設備，不能一味采用高檔設備，這不僅不能確保設備選擇的完全合理，也造成了無謂能材的損耗。

綜上，水利工程中的節(jié)能設計是潛能無限的，節(jié)能設計可以貫穿整個項目的科研、設計、施工、建設、后期維護、使用等階段。在節(jié)能設計中應該注意的是，電氣設計人員應該改變現(xiàn)有的工作原則，先以電氣節(jié)能為主要工作重心，并時時牢記自己的責任，在節(jié)能設計中不斷優(yōu)化自己的方案，從設計的安全性、可靠性、經(jīng)濟性等原則進行綜合考慮，選擇既能滿足工程要求又能最大限度節(jié)省能源的方案。

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