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，同时也能够更好地迎合节能降耗的客观要求。论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；电气节能；设计措施
1导言
最近几年，因为我国市场发生了巨大的改变，加快了发展的脚步，促使经济提高和能源的供给二者之间产生了极大的冲突。根据有关调查显示，我国能源总体消耗当中，电能占据了1/4的比重，除此之外，人口数量较多，这一国情也是造成我国电能使用量巨大的原因之一。下面将进一步阐述，水利水电工程电气节能的具体设计。
2水利水电工程电气节能设计的意义
我国具备丰富的水利资源，为发展水利水电工程提供了优秀的基础条件，尤其是在社会对于电力需求不断增长的背景下，作为一种清洁可再生的能源，水电得到了前所未有的发展，水利水电工程的数量也在持续增加。在新时期，节能减排是经济建设的首要任务，而在政府部门提出的“十二五”规划中，也明确指出，应该大力推进节能减排改造，将绿色环保工程作为发展的核心所在。从电气设备本身的运行分析，如果其长时间处于满负荷或者超负荷状态，很容易出现各种各样的故障和问题，引发相应的风险事故，在这种情况下，就要求做好水利水电工程的节能降耗工作。通过对最新的电气节能技术的应用，可以改进水利水电工程中存在的问题，在保证安全的同时，弱化风险隐患，将用电环节产生的能耗降到最低。因此，无论是利用电气节能技术进行既有工程的改造，还是开展新工程的建设，都能够取得良好的节能效果。
3电气节能设计的基本原则
3.1经济性原则
节能的主要目的就是降低经济方面的投入。因此，节能的设计阶段必须要确保其科学合理性。节能设计工作者，必须保证节能编制计划的可行性，利用项目节能设计的形式达到节能目的，不可以仅仅为了节能去节能，导致设计出的工程不符合标准，将会促使产生更大的投入成本。
3.2环保性原则
水利水电工程新型节能设计的过程中，我们必须要思考选择相应的节能技术，选择与其工程相符的节能设计，才可以实现环保节能的目标，要不然既无法节能，同时还会导致设备消耗量剧增。因此，在对于节能技术进行分析的过程中，我们必须要思考的就是重点消耗能量的地方，之后再针对部位采取相应的处理措施，进而将节能的作用最大限度地发挥出来。
3.3满足所需功能
在进行节能设计的过程中，我们必须要思考的就是能不能达到水利水电工程针对节能方面提出的根本要求。这是由于若设备没有办法满足其根本需求，那样就失去了存在的意义，这样就算是节能也没有办法让我们满意，因此在选择电动机功率的过程中，必须要注意符合工程提出的标准。
4水利水电工程电气节能设计的措施
4.1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。为了更好地推动《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，能够非常有效地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。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并需充分考虑未来容量的发展需求；同时在更换老旧变压器时需考虑大修、电容器减少投入等因素。
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4.2使用有效的供配电系统计划
尽可能的在负荷中心附近设置变电室，并且还应该在用电负荷四周建设电压不高的配电室，同时合理的配置供电网络，严格的掌控低压控制点半径，通常不超过190m，减少对线路电压造成的损耗，同时加强供电网络供电质量和使用过程中的经济效益。针对负荷的实际情况明确变压设备容量以及数量，之后按照遵循经济运行的原则，灵活的投切变压设备，让其始终处于良好的运行状态，进而降低损耗。科学地选择使用电缆和导线的截面，之后在经济电流密度的前提条件下，选择相应的导线截面，从而让其运行时损耗符合载流量这些指标要求。除此之外，还应该在达到降低电能损耗这些要求的基础上，实施总体衡量工作，适当增强供配电系统的建设，同时在明确具体的调速计划以及用电设备之后，在常规功率没有办法介入电网的情况下，对无功功率进行补偿，同时利用这个手段增强功率因素，减少线路和变电设备的损耗。
4.2.1优化机电设备设置
尽可能的选择安装机电设备散热设施，利用其降低机械通风和建筑里面的损耗。另外，还应该在能够制造热量较多的设备室当中，还有需要安装空调的房间隔壁，采取隔热处理的手段。
4.2.2辅助设备掌控系统
辅助设备掌控系统具备通风空调掌控系统和辅助系统等一系列的系统，其组成结构比较复杂。同时跟踪设备是这个系统控制的主要对象，也是一种拥有最大容量的能量消耗设备，因此一定要改进控制系统设备，减少对于电动设备造成的损耗。
另外，还应该根据电动设备具体情况选择相应的启动方法，主要步骤如下，利用软启动设备和变频设备，能够把阀门启闭设备系统激活。经过使用共同系统设计和软启动设备激活机组辅助系统，能够达到电动设备启动特征的改进目标，有效减少启动过程中的电流。另外，还可以保证电网正常开启，最后达成水利泵站机组节能损耗运行的目的。
4.2.3照明节能设计
在选择使用照明节能设计光源的时候，必须要充分考虑在每一个场地的情况，选择适合的、效率较高的光源，同时利用这个降低电能消耗，进而减少能量消耗。通常情况下使用频率较高的节能设计包含下面几种：
最大限度利用自然光，这必须要紧密结合电气这些相关专业知识的前提条件下，合理利用自然光，并且在最大限度利用人工照明和自然光完美融合的基础上，达到减少人工照明电能消耗的要求。在对于工程照明进行设计的过程中，必须要选择使用高品质的光源，除此之外，还应该针对工作环境的具体情况，达到节约能源的目的。例如，应该把高压钠等当做高效光源之一，之后将其用在水利工程的科研部门。实际上就是要针对具体的工作环境，选择适合的照明节能方式。还要推广使用环保类的照明设备，绿色照明可以提高人们平时生产和生活的效率，提升生活品质，进而保护人们身心健康。在节省能源的前提下，满足保护条件的要求。这也表明，在设计水利工程照明的过程中，必须要符合工程规定，满足照明和视觉环境等多个方面的需求。
结束语
在水利水电工程中，电气节能设计非常重要，关系着节能降耗的顺利实现。对于设计人员而言，应该从工程的实际情况出发，做好电气设计方案的选择，从可靠性、安全性、经济性以及节能性等方面进行综合考虑，尽可能减少不必要的电能损耗，实现节能的预期目标，推动水利水电工程的稳定健康发展。
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论文作者:汪鼎鼎,聂齐麟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签：节能论文; 变压器论文; 水利水电工程论文; 设备论文; 电气论文; 过程中论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第29期论文;