摘要：我国水利水电工程整体上还有待完善，许多水利水电工程不能充分发挥水利与能源的最大作用，造成水利能源的浪费。在水利水电工程设计中大力改进节能技术，可以提高水资源利用率，改善区域生态水环境，满足抗旱抗洪的基本要求。如何达到节能降耗、缓解能源供应紧张的目标，是水利工程建设中亟待解决的问题。
关键词：水利水电；工程设计；节能技术；应用
1 水利水电工程节能设计中排水功能节能设计
1.1 发挥水利工程自排的最大能力
为了充分发挥水利工程的自排能力要对自排功能进行优良设计。水利工程的自排能力设计需要考虑水资源的整体划分布局、水利水电工程水阀的结构和水道的结构特征，水利水电工程在设计之初就会在保证整体区域布局和经济未来发展规划建设不被影响的前提下，科学合理的选择河道断面以及节制闸的水闸孔宽，不仅大幅度减少了泵站的总体数量，同时也实现了水闸前后存在明显的水位差，满足了基本的水资源调配和使用，极大程度的减少了对电力能源和机械能源的消耗。
1.2 合理进行规划设计，综合考虑区域排水模式
水利水电工程的区域排水模式分为一级排水和二级排水两种排水水系。传统设计上是由一级泵站将水进行调配，然后排向二级排水水道，再由二级排水向其他区域进行排放。为了在排水过程中有效节约能源，在进行科学的区域规划排水模式设计时，需要合理设计二级排水的水位，二级排水水道具备优越的蓄水能力，可以利用地面和水道水位的高度差，使一级排水直接排入二级排水道，这种排水模式虽然大幅度提升了二级排水泵站的负荷，但是大幅度降低了一级排水泵站的数量。这样看来，虽然提升了二级泵站的排水能耗，但总体来说对能耗的使用其实是呈降低趋势，其动力损耗远远低于一级泵站的能源损耗，起到了节能的目的。
1.3 泵闸结合的设计
一般情况下单独靠水利水电工程的自排功能是无法满足全部水资源调配工作的，因此泵站的设计使用更应当具备优异的节能效果。排水泵站的设计一般采用泵闸结合的设计方式，修建节制闸。排水方式的选择应当优先选择自排方式，当实际情况无法满足泵站的自排，再选择使用强排，达到节约能源的目的。
2 水利水电工程电气节能设计的措施
2.1 节能型变压器设备
变压设备在输变电耗能当中占有重要的地位，耗能较大，一般占据12%左右，针对这种情况，必须要减少变压设备能量的消耗。变压设备能量的消耗，一般分为两种，空载和负载消耗，空载消耗，关键的影响因素包含，铁心使用材料和内部构造，而负载消耗，主要是线圈材质，导体截面等。最近几年，我国材料技术發展速度不断加快，设备构造优化技术的不断发展，特别是节能型的变压设备，目前使用范围较广。并且，因为节能型的变压设备拥有损耗不高以及良好的节能效果这些优势，也是大部分人经常选择的变压设备。
2.2 系统方案设计
在对供配电系统进行设计时，需要考虑用电负荷的分布状况及负荷等级，以确保系统能够保证最佳的运行状态，尽可能减少运行环节的能源消耗，实现节能减排的预期目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对供配电方案进行设计时，需要关注几个方面的问题：一是必须保证系统结构简单，稳定性好，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或者两级为最佳，避免变配电级数过多导致电能损耗增大的问题；二是必须确保供电电压合理，在其他条件相同的情况下，电压越高则损耗越小，考虑到水利水电工程的装机容量较大，应该优先选择高压电机来减少启动电流对于电网的冲击；三是应该将变电所设置在负荷中心附近，对配网进行合理布局，确保低压供电的半径不超过200m，减少线损，提升供电质量；四是应该从负荷情况出发，对变压器的容量和数量进行明确，保证变压器的接线可以满足负荷变化的要求，在进行变压器投切时，不仅需要满足基本的性能需求，还应该关注其运行的经济性，减少不必要的损耗；五是应该适当提高系统功率因数，在必要的情况下，可以进行无功补偿，以此来减少变压器和线路引发的损耗。
2.3 辅助控制系统设计
辅助设备控制系统有：公用控制系统、闸门启闭机控制系统、通风空调控制系统以及机组辅助系统等。水利水电工程中的电动机是辅助设备控制系统的直接控制对象，而电动机同时又是工程中对能源损耗最多的设备之一。因此，为了减少电动机对能源的损耗，必须设计合理的辅助设备控制系统，而将变频器启动或软启动应用在辅助设备控制系统中是一个优质的选择，它们有利于降低电动机的启动电流，减小启动电流对电网的冲击力度，进而实现节省能源的目标。
2.4 照明节能设计
光源的选择是照明节能设计的关键所在，具体来讲，可以根据不同工作场所的需求，选择不同的光源，实现节能降耗，同时不能影响照明的质量。
具体来讲，照明节能设计的措施包括以下几点：①自然光的利用：在进行电气节能设计时，应该加强与土建工程等的相互配合，实现对于自然光的充分利用，通过自然光与人工光源的相互配合，达到良好的节能效果。②高效光源的选择：在对照明高效光源进行选择时，应该以发光效率高、启动方便、使用寿命长、性价比高等为基本原则，根据不同的场所选择不同的光源。例如，在室内操作间，可以选择荧光灯；在科研部门，可以选择高压钠灯；在机械车间，可以选择高频无极荧光灯。参考《建筑照明设计标准》的相关要求，在对高效光源进行选择时，还需要关注几个方面的内容：一是如果安装高度较低，可以选择光效良好、显色性强的荧光灯，而且如果没有特殊要求，应该选择标准的直管荧光灯，便于进行更换；二是在灯具安装高度较高的场所，如果环境对于显色性有着较高的要求，可以选择陶瓷金卤灯；如果没有特殊的显色要求，则可以选择中显色高压钠灯；三是在安装高度较高，同时维护不便的场所，优先选择高频无极荧光灯，这种灯具的光效高，显色性好，而且使用寿命较长。③绿色环保照明：在照明节能设计中，不仅强调节能，还应该关注绿色环保，避免灯光对于生产生活的影响。因此，在水利水电工程照明设计中，需要在关注基本照明需求的同时，考虑照明效果，确保设计能够切实满足不同场所对于照度、色温等的不同需求。
2.5 提高水利水电设计人员的综合素质
企业应该加强对设计人员的培训和管理，定期组织设计人员参加专业知识和技能的培训，提高设计人员的综合素质，即目的不只是提高设计人员的专业设计水平和技能，更重要的是培养他们的节能环保意识，促使他们将节能理念贯穿于整个节能设计环节中去，减少节能设备在投入使用后的多发事故。此外，还应该制定恰当的激励机制，通过物质和精神的双重鼓励方式，激发设计人员的设计潜力，不断提高自身的设计水平。企业也应该为设计人员提供坚实的研发基础，在设计前期做好相关资料的收集工作，提供详细专业的资料来供设计人员参考和借鉴，为设计人员设计研发出更好的节能设备推波助澜。
结束语
水利水电建设过程符合能源的合理利用，能够满足区域经济建设的需要。开展节能的相关链接在水利水电工程设计中，是现阶段的主要部分在水利水电工程的建设，节能技术推广和应用的水利水电工程，不仅可以减少能源消耗的水利工程，结构优化，水利工程的效益同时对提高和降低运行成本有显著的帮助。
参考文献：
[1]陈玲，韩盈盈.节能技术在水利工程设计中的应用[J].河南科技，2014（18）：21-22.
[2]周辉.节能技术在水利建设工程设计中的应用探究[J].决策与信息旬刊，2016（4）：214.
论文作者:张苇娣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：节能论文; 水利水电工程论文; 泵站论文; 设计人员论文; 控制系统论文; 设备论文; 显色论文; 《基层建设》2019年第30期论文;