水利電氣節(jié)能設計要點問題分析研究論文
本文首先分析了水利工程電氣節(jié)能設計的問題，然后從多個方面探討了其節(jié)能設計要點。本文在此提出了自己的觀點和見解，可供同行參考和借鑒。
一、前言
水利工程一般具有防洪灌溉、疏通航運、發(fā)電等功能，肩負著保障人民生命財產安全和創(chuàng)造經濟效益的重任。但是在水利電氣設計還存在著很多方面的問題，這樣就需要從多個方面對節(jié)能設計要點進行具體的分析，從而保證水利工程的正常運行。
二、水利工程電氣節(jié)能設計中所存在的問題
1、節(jié)能產品滯后
就我國當前的基本情況而言，在水利工程的施工建設當中，往往需要投入較大的資金，由于資金投入及管理不到位致使在實際采購及安裝過程中產品降低了標準，這些產品不但無法實現(xiàn)節(jié)能的目的，并且還可能比一般的節(jié)能材料所消耗的電能更大。
2、相關制度規(guī)章有待健全
在水利工程的電氣節(jié)能設計過程當中，通常會出現(xiàn)規(guī)范性不足、統(tǒng)一性差的文件，與之相配套的制度規(guī)章也缺乏必要的完善性。
3、設計人員認識不夠到位
相當一部分的水利工程設計人員，在設計工程的過程當中，僅僅重視和關注的是施工的需要與利益，而并非注意其他周圍因素對電氣節(jié)能的迫切需求，使得所建成的水利工程周圍的農田、人員、企業(yè)等電力使用不便。
三、水利工程電氣節(jié)能設計的要點分析
1、供配電系統(tǒng)方面
在水利工程供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計過程中，應當按照用電負荷分布特點、用電負荷容量、負荷等級和用電設備的性能，對供配電系統(tǒng)進行合理科學的設計，在運行中使供配電系統(tǒng)能夠將損耗降低至最小，保證在最理想的狀態(tài)下供配電系統(tǒng)的運行，以此保證供配電系統(tǒng)的高效經濟運行，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的最終目的。所以，在設計供配電系統(tǒng)節(jié)能中，應當對以下因素予以充分考慮：
其一，按照用電負荷狀況，科學的選擇變壓器容量、臺數(shù)，按照經濟運行原則來對變壓器進行接線;
其二，供配電系統(tǒng)必須可靠簡單，盡可能將因過多電壓等級所出現(xiàn)的電能損耗減少，按照較為集中的負荷分布特點，擇取節(jié)能型的變配電裝置;
其三，應當盡可能使變配電所的位置與負荷中心相接近，對供電網絡合理的進行分布，在合理的范圍內控制低壓供電半徑。
2、合理選擇和布置電力設備
選擇合理的電力設備是保證節(jié)能工作得以實現(xiàn)的關鍵因素，而目前對節(jié)能電力設備的選擇原則主要有：
(1)選擇環(huán)保節(jié)能型電力設備，從根本上解決節(jié)能問題
在水利工程電氣節(jié)能設計中，最需要合理選擇的是機電設備包括變壓器與電動機。在輸電環(huán)節(jié)中，選擇正確的變壓器是一種很好的節(jié)能方法。傳統(tǒng)的變壓器在電能傳輸上會浪費大量的電力能源。因此，選用節(jié)能變壓器尤為重要。節(jié)能變壓器不僅能夠節(jié)約能源，同時與傳統(tǒng)變壓器相比，其在空載損耗、噪音等方面都有所改善。
對于電動機這一類設備，需要采用高效電動機，以降低用電負荷和無功消耗，起到節(jié)能作用。除此之外，合理選擇電動機的啟動方式也很重要。
(2)合理布置電力設備，盡可能在不影響節(jié)能質量的前提下，簡化其布置步驟。良好的位置擺放也可以有效減少電力設備能耗，布置時將需要散熱的電力設備放在通風良好的位置，或者在房間中安裝空調、隔熱墻等，可減少設備發(fā)熱帶來的能量損耗。
3、照明節(jié)能設計
(1)照明設計應選擇高效光源
照明光源應選擇發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠方便快捷、
性能價格比高的高效光源。按不同的工作場所，選擇相適應的高效光源.可以降低電能消耗，節(jié)約能源。建議按以下幾個方面選擇光源：
其一，燈具安裝高度較低的場所選用熒光燈，熒光燈包括直管熒光燈和緊湊型熒光燈，它們都具有光效高、壽命長、顯色性較好等優(yōu)點。但前者比后者光效更高、壽命更長、光通維持效率高、性價比更優(yōu)。因此，除有裝飾性要求的場所外，一般情況下，都應選用直管熒光燈，并推薦采用T5細管。
其二，燈具安裝高度較高的場所宜用金鹵燈，也可用中顯色高壓鈉燈。對于顯色性要求高的場所，可以采用陶瓷金鹵燈;對于沒有顯色性要求的工業(yè)場所，可以用光效高、壽命更長的高壓鈉燈。
其三，安裝高度高且不易維護的場所，宜選用高頻無極熒光燈。其重要特點是使用壽命長。
其四，不應該選用熒光高壓汞燈。金鹵燈是在汞燈的基礎上發(fā)展起來的，其高效比汞燈約提高60%(400W 為例)，顯色指數(shù)高，壽命更長。
其五，限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應用，其優(yōu)點是顯色性好、起點快速、便于調光。但由于其光效低、壽命不長，所以最好限制使用。 (2)照明節(jié)能設計應提倡綠色照明
綠色照明并不只是照明節(jié)能，更有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量，在保護身心健康的基礎上達到節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的。為此，在水利工程照明設計時，應最大程度地滿足建筑工程的功能，水利工程照明不能只注重光的物理特性。
4、合理選擇供電方案
水利工程中的節(jié)能設計除了要選擇合理的設備之外，還要選擇合理的供電方案。合理的供電方案可以讓電氣設備以最佳的運行模式運行，這也是節(jié)能設計中的重要一環(huán)。那么合理的供電方案應該滿足什么基本原則呢?
(1)系統(tǒng)需要簡單可靠，以防止變電級數(shù)過多而產生大量的能源消耗。
(2)根據(jù)實際情況合理選擇變壓器容量與臺數(shù)，調整變壓器負載頻率，使接線能夠適應負荷變化，按節(jié)能原則合理切換變壓器，從而減少消耗。在滿足技術指標安全要求的前提下，按照經濟原則、節(jié)能原則，選擇合理的電纜橫截面，從而降低損耗。
(3)要根據(jù)實際情況，明確標準范圍，避免供電半徑選擇過大，造成不必要的能源浪費。
(4)采用就地補償
因地理條件的限制，水利工程多選用低揚程、大流量的水泵和低轉速大型
異步電動機。由于這種電動機的功率較低，這與供電單位的要求存在一定的差距，這就需要進行功率補償，而我們經常的做法就是集中補償。水利工程設計中一般采用就地補償技術，也就是電動機就地并聯(lián)補償電容柜，選用防爆電容器并串聯(lián)電抗器以緩解電流沖擊。
(5)合理選擇電纜、導線
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。
(6)提高供電系統(tǒng)功率，在設備調速一定的情況下，如果自然狀態(tài)達不到接入要求，就必須進行功率補償，以減少線路損耗。另外，在制定節(jié)能方案的過程中，還需按照其他綜合要求來不斷調整優(yōu)化整個實施方案，不可只側重于某一點，必須要遵循“全面調整，整體節(jié)能”的設計大綱。
四、結束語
綜上所述，水利工程中的節(jié)能設計潛能是無可限量的，節(jié)能設計可以貫穿整個水利公共的科研、設計、施工、建設以及后期維護等階段。在節(jié)能設計中應該注意的是，電氣設計人員應該先以電氣節(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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