摘要：近年来，随着人们生活质量水平的提升以及经济建设的发展，使人对于电力的需求逐渐增加，因此对供电系统也提出了更高要求。然而，目前国内电力系统长期由于电网供电能力低以及装机容量小等原因，导致部分地区电力供应不足。因此，采取节能减排措施是目前重要的处理措施。通常水利工程建筑中需要消耗大量资源，而其中很多资源在这一过程中是可以被节约的，因此可以采取有效控制措施仪实现水利工程电气节能设计是十分重要的。在本研究中深入探讨了水利工程电气节能设计，并且针对节能设计过程中存在的问题提出改进措施，以进一步促进水利工程实现可持续性健康发展。
关键词：水利工程；电气节能设计；问题；思考
近年来，随着科学技术水平的提升使能源消耗量提高，多种能源消耗不仅产生了环境污染问题，也导致能源相对紧张，因此全球高度提倡节能减排，我国针对节能减排也出台了很多政策以降低自然能源消耗。电力系统在长期运行时处于高负荷状态，因此也增加了电力系统风险，导致出现安全事故，为避免安全事故的发生，在水利工程电气设计中需要采用节能设计方式以降低其运行中存在的风险问题。根据有关数据显示，国内目前能源消耗中电能消耗占25%，此外由于我国人口众多，电能用量相比其他国家来说远远要高，因此对电气进行节能设计具有一定的现实意义。
1 水利工程中电气节能设计
在水利工程设计过程中做好电气节能设计，能够从一定程度上减少电气能源消耗，同时节能效果将影响工程的运行效率。在水利工程中电能节能设计质量将直接影响工程质量，因此需要高度重视节能设计，通常在设计过程中需要从以下几点出发：选择相对节能的变压器，在水利工程节能设计中需要选择相应的变压器完成节能设计，变压器是否选择合理将直接影响系统的节能效果，选择节能变压器能够有效降低能源消耗，同时还能够降低变压器在运行过程中产生的噪音，具有一定的抗冲击性，同时相比传统变压器来说质量要轻，便于进行安装，使用节能变压器能够降低能源消耗，同时能够降低对于环境污染物排放，因此在电气节能设计中应当选择合适的节能变压器。
表1 节能变压器与传统变压器在能源损耗方面的比较
电源开关设计。在节能设计过程中需要做好电源开关节能设计，这对于整个工程设计来说是十分重要的，电源开关将影响整个系统能源供应，相比传统的开关在使用中会产生较大振动噪音，同时还会增加开关损耗，导致开关频率升高，在设计电源开关时需要以软开关为主，能够从硬开关逐渐转移到软开关设计上，充分利用软开关来降低电源能耗。
供配电系统。在水利工程节能设计时还需要做好供配电系统的相关设计，通常根据区域用电负荷需求以及负荷等级，容量以及设备性能进行供配电设计，确保在供配电系统中设计的合理性，在进行供配电系统设计中需要确保将能源消耗降到最低，以提高系统的运行效率。通常在考虑供配电系统节能设计中可以从以下几点出发：比如，应当结合区域用电情况，基于区域的用电负荷分布，等级，容量，设备性能进行综合分析，需要使供配电系统安装简便，具有一定可靠性，尽可能将过多电压等级产生的电能损耗降到最低，按照集中负荷分布情况选择节能变配电装置，极大程度上防止出现多级供电设备损耗，尽可能使变配电所位置接负荷中心位置，合理分布供电网络，在一定范围内控制低压供电半径，进而能够降低线路电压损失，确保供电线路的电压损失与规范值相适应，以提高供电网络的运行效率以及供电质量。
2 水利工程电气节能设计面临的问题
水利工程电气设计会从一定程度上影响整个工程运行效率以及节能效果，因此需要高度重视节能设计工作，然而在实际设计师还面临很多问题会影响最终的节能效果。
缺乏完善的电气节能设计制度。在水利工程电气设计制度由于缺乏规范性，统一性的文件，以及相适应的规章制度缺乏完善性，导致在实际工程设计中很多施工单位在具体施工中只考虑自己单位需求，使最终电气质量缺乏统一性。
节能产品落后。在水利工程电气技能设计中，通常根据实际生产需求，采用多种节能产品，然而国内很多节能产品在设计过程中不完善，不规范，甚至缺乏相关节能产品，目前国内高度重视工程技能设计，也在这一方面投入大量资金，然而取得的研究成果不多，主要是由于部分管理人员挪用资金降低，为降低投入成本以次充好，部分管理人员甚至将淘汰产品用于常规设备使用，这些设备不仅无法起到节能效果，同时还会产生较大的能源消耗，导致最终电气节能设计不理想。
3 对水利工程电气节能设计的思考
选择节能变压器。由于对于供电系统来说变压器是重要的设备，虽然变压器运行效率高，但由于容量大，数量多，因此总体性能较好。根据有关数据显示，目前变压器无功功率占整个供电的20%，因此要想提高电能利用率需要进一步降低变压器无功消耗，可以从以下两点出发：首先需要选择合适的型号和容量，在选择变压器中目前新型节能产品运行效率较高，能量损耗较低的产品是第一选择，我国所使用的s10系列在推广该系列中，由于高压绕组是由铜导线制作而成的，而低压绕组由铜箔绕制结构形成，该产品体积小，能耗低。可以利用经济运行方式。由于变压器负荷为额定功率的75%时，此时设备的运行效率最佳，因此需要根据实际的负荷情况，选择合适的变压器运行方式，以减少变压器本身消耗，实现可持续性运行，降低企业生产和系统损耗成本。
电动机节能。对于电气设计来说如何选择水泵电动机组的启动方式也是十分重要的，由于电动机功率大，因此采用变频调阻器启动能够提高轻载效率，实现节能，然而由于该设备成本高，在使用过程中还会受到多种限制，因此也可以利用软启动器实现平稳运行。在整个过程中降低电流变换，减少电流对电网的冲击性起到良好的节能效果。供电系统节能，根据实际用电负荷选择合适的变压器容器容量，在具体应用变压器时还需要符合实用性，经济性原则，保障供电系统的可靠性，减少电压等级过高问题，降低能量消耗。根据水利工程集中负荷分布情况，可以采用一些节能变电装置和配电设施，缩短负荷中心与配电所的距离，合理进行供电网络的分布，减少低压供电半径，提高电网运行效率。在照明设备上，应当尽量减少光能损失，比如可以充分利用光能，利用自然光，要求设计人员和技术人员应当彼此配合，充分利用自然光结合室内人工照明，以达到节约电能的效果。使用一些低耗能的灯具，需要大力推广能耗较低的灯具，通常普通房间可以安装紧凑型荧光灯或者高效荧光灯，而在一些大型车间，体育场中可以采用高压钠灯和金属卤化灯，在公共场所可以选择带有无功补偿荧光灯，优先使用电子整流器。在电源开关方面，应当尽可能采用节能设计电源开关，降低开关噪声和能源损耗，提高开关频率，可以使用软开关。此外，其开关为节能型产品，在室外和公共场所中选择声控或光控开关，在楼梯，走道等一些人员暂停地方采用节能自熄的开关。
小结
总而言之，由于目前国内电气系统节能空间较大，整个电气节能贯穿于设计，生产，使用中，对于水利工程来说节能设计也是重要内容，因此在具体水利工程电能电气节能设计中还需要综合多种因素，选择最优化的方案来实现节能效果。
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论文作者:张浩桦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签：节能论文; 水利工程论文; 变压器论文; 电气论文; 过程中论文; 电能论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第18期论文;