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摘要：低碳经济理念的发展，使得水电、风电、光伏发电等一系列清洁可再生的能源得到了普及，水利水电工程的数量不断增加。做好水利水电工程的电气节能设计，对于提升工程的运行效果意义重大，同时也能够更好的迎合节能降耗的客观要求。本文从水利水电工程电气节能设计的意义出发，对其有效措施进行了分析和探讨。
关键词：水利水电工程；电气节能；设计
引言
在经济发展的带动下，社会对于能源的需求不断增大，能源供需矛盾越发突出。在这种情况下，我国的经济发展开始从注重速度向着可持续发展以及绿色经济的层面转变，节能降耗成为了一个普遍性的问题。在水利水电工程中，做好电气节能设计，能够有效减少电气设备在运行环节的能耗，为可持续发展的推进提供良好的保障。
1水利工程中电气节能设计必要性
1.1节能设计是降低水利工程能耗的重要基础
在现代水利工程设计中，节能设计的有效构建，是水利工程降低能耗的重要基础。当前，水利工程能耗大、运行成本高等系列问题，影响到水利工程的运行效率，也不利于水利工程的建设投产。为此，节能设计是降低水利工程能耗的重要基础。面对当前水利工程能耗高等问题，在节能设计中，应坚持“节能”“环保”理念，在降低能耗的设计中，确保水利工程节能的有效设计。
1.2节能设计是水利工程设计的重要内容
水利工程节能设计是一项系统工作，要求立足工程设计要求，合理设计节能元素，以更好地确保水利工程的节能设计。一方面，节能设计涉及到水利工程的各个方面，在确保各机组稳定运行的基础之上，构建学科合理的节能设计，确保水利工程节能设计落到实处；另一方面，随着现代科学技术的应用，水利工程节能设计的有效性得到提高，特别是基于智能控制技术，能够有效降低水利工程能耗，确保水利工程机组效能的最大化，这也是节能设计的重要领域。
1.3技能设计是水利工程建设的内在需求
水利工程作为一项极为复杂的工程，在设计前期的准备中更应当重视相关设计准备，从工程的资料收集、项目设计以及工程在施工的后期使用和维护每一个环节设计。相关的设计人员在项目进行前应该对设计方案进行对比分析，从可行性、安全性、可靠性等多方面角度入手进行评估，从而能够更加全面的实现水利工程电气化节能设计，有效地降低了电气系统的损耗，为水利工程实现经济效益和效率化运行做好基础保障。
2水利水电工程电气节能设计的措施
2.1变压器选型
在输变电环节，变压器是最为核心的设备，同时也是能耗大户。相关统计数据表明，变压器损耗占据了系统总发电量的10%，降损潜力巨大。为了更好的推动《中华人民共和国节约能源法》的实施，国家标准管理委员会于2006年颁布了《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》的相关标准，对变压器选型进行了简要的说明，以期提升变压器运行的稳定性和可靠性，降低其在运行过程中的能源消耗。从变压器损耗类型分析，可以分为两种，一是空载损耗，主要由变压器设备本身的铁芯材质和内部结构决定，二是负载损耗，通常取决于导体的截面以及线圈的材质。在技术发展的带动下，变压器的结构越发合理，使用的材料也在不断改进，节能型变压器逐渐在市场中崭露头角，能够非常有效的降低变压器的运行能耗，以非晶合金铁芯变压器为例，其空载损耗仅为常规变压器的1/5。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就目前而言，应用最为广泛的节能变压器是S11系列变压器，与之前的S9系列相比，负载损耗基本相同，但是空载损耗降低了75%以上，与常规变压器相比，具有自重小、噪音低、效率高、抗冲击等优点，节能效果显著。因此，在水利水电工程电气节能设计中，应该优先选择节能型变压器。
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，实现节能安排的预期目标。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强化队伍建设，提高专业人综合素质
为了保证施工队伍的质量，要求在实际开始施工前必须进行责任分工，做到权责分明，落实工作任务，责任到人。建立完善的质量考核管理机制。在明确的质量要求前提下，按照标准做好工程安排，科学评估工程完成的工期，避免因为盲目的赶工忽视了工程质量，造成设备及材料的浪费，给工程带来经济损失，延误工程进度。此外，在工程运行管理中，节能设计应注重人员管理建设，通过提高专业人员的综合素质，确保电气节能设计落到实处，满足工程建设需求。当前，水利工程建设要求日益提高，在节能/降耗的条件之下，高素质的设计人才、合理的机组运行保障，都是实现科学设计的重要基础。
2.4照明节能设计
（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；三是在安装高度较大，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，而且适用寿命较长。
结语
水利工程电气技能设计，是一项专业性、复杂性工作，要求节能设计的科学合理性，确保电气工程满足水利工程的运行需求。在本文探讨中，电气工程设计存在诸多问题，提高电气节能设计的合理性，要求优化节能设计管理环境、提升设计水平，确保电气节能设计落到实处。随着电气技术的不断发展，现代电气技术的应用，对于优化水利工程电气节能设计，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]王丽花.水利工程电气节能设计问题与思考[J].中外企业家,2013,(11):223.
[2]刘俊青,唐演.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水能经济,2015,(23):25.
论文作者:汪鑫
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签：节能论文; 水利工程论文; 变压器论文; 电气论文; 水利水电工程论文; 显色论文; 工程论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;