关于水利工程电气节能设计问题论述

郑建光

摘要：国民经济的发展和人们生活水平的提高，促使人们对于电力的需求不断增加。由于电网供电能力不足，很多地区需要采取拉闸限电的措施，在这种情况下节能降耗被提了出来。电气节能是水利工程节能的组成部分，因此应当受到重视。本文分析了电气设计中存在的问题，提出节能设计的措施。

关键词：水利工程;电气设计;节能降耗;措施

前  言

近年来，我国社会市场的变化和发展，导致经济的增长与能源的供应之间出现了越来越严重的矛盾。相关数据统计显示，我国的能源总消耗中，电能消耗占据了25% 的比重。另外，由于我国人口眾多的国情，决定了电能的利用远远超过其他国家。以下就如何对电气进行节能设计提出个人见解，希望起到一定的指导作用。

一、水利工程电气设计中存在的问题

1.节能规章制度不健全

对水利工程电器进行节能设计时，过程中并没有统一的规范文件进行指导，仅有的部分规章制度也是不够完善的。在这种背景下，水利工程进行施工时，施工单位只会顾及到自身的经济利益，而不会从全局出发，导致电气质量不统一。

2.节能产品的应用落后

从我国在水利工程电气的投入来看，为了提高工程质量，实现安全可靠的运行，资金投入是比较大的。但是，部分管理人员为了满足一己私欲就会独自侵占费用，甚至使用的电气设备是国家禁止的、淘汰的。这些产品不但没有节能的作用，反而会比普通材料消耗更多的电能。

3.设计人员的节能意识不足

电气设计人员在设计工作中，往往看重的是施工利益，将主要的精力放在了运行要求上，从而忽视了电气的节能要求。如此一来，工程建设完成之后，周围人员和企业在电力的使用上就会增加困难。由于设计之前没有了解并分析不同使用者的使用需求，因而导致电能的消耗量过大。

4.供电线路设计问题

在供电线路的铺设过程中，时常出现迂回铺设，这在某种程度上加大了线路损耗;

5.变压器选型问题

选取变压器型号时，应认真计算负荷，然而在具体的计算过程中，因用电数据缺少真实性，导致选型不合理，最终导致负荷不一致，耗能增加;

6.空调系统运转问题

空调系统因选型不合理、设计不规范，导致冷机、风机等运转不良，工作效率不高，外加无法自动控制，风机等长时间运转，损耗大量的电能

二、水利工程电气的节能设计分析

1.电动机的节能

对于整个电气设计而言，水泵电动机组采用何种启动方式是一项比较重要的工作。如果电动机的功率比较大，可以采取变频调速器进行启动，能够在提高轻载效率的基础上实现节能的目标。当然缺点是设备价格高，在实际使用中有限制。另外，可以利用软启动器，优点是能够平稳启动、平稳运行，整个过程中电流的变化较小。从而降低了电流对电网的冲击作用，尽管电压有所波动，但起到了节能的效果。

2.供电系统的节能

2.1根据实际的用电负荷来选择变压器的容量，变压器的应用要符合经济性和实用性。2） 保证供电系统既简单又可靠，减少电压等级过多的现象，从而降低电能损耗。根据集中负荷的分布特点，采用节能型的变电装置和配电设施。第三，缩短配电所和负荷中心的距离，合理分布供电网络，减小低压供电的半径，从而最大程度上降低线路电压的损失，提高电网运行效率。

2.2照明设备的节能

电气照明设备在设计上是要以现行的国家标准和规范要求为依据，要满足不同场所的视觉要求和光亮度。在这个前提下尽量减少系统中的光能损失，最大程度上利用光能。具体的节能措施如下：1） 最大程度上的利用自然光。这就要求电力系统的设计人员和建筑专业的技术人员相互配合，最大程度上利用自然光，同时与室内的人工照明相互结合，以达到节约电能的目的。2） 使用低耗能的灯具。大力推广使用能耗低的灯具和光源用电附件。一般情况下，普通的房间建议使用紧凑型的荧光灯或高效的荧光灯，比如T5 管、T8管。在大型的厂房车间、体育场馆，室外照明可以选择金属卤化物灯、高压钠灯等高效的气体放电光源。在公共场所，可以选用带有无功补偿的荧光灯。使用紧凑型的荧光灯时，优先选择电子镇流器;使用气体放电灯时，优先采用电子触发器。

2.3电源开关的节能

一方面，电源开关应用节能设计，能够降低开关的损耗和噪声，从而提高开关频率，而且设计中要适当使用软开关技术。另外，灯具的开关采用节能型产品，也能做到节约电能。在室外和公共场所处的照明设备，应该选择声控开关、光控开关。在楼梯、走道等人员暂时停留的地方，采用节能自熄开关。

三、水利工程电气节能设计措施

1.构建设备监控系统

1.1照明监控系统

在部分规模较大的建筑物中，通常因照明会产生巨大的电量消耗，然而为满足基本功能，不允许减少照明，因此，我们应另想它法，照明监控系统随之应运而生。它可将各个位置的照度提前以数字的形式进行转换，并存储，再通过对比，监控照明，进而实现节能。

1.2供配电监控系统

该系统建立在现场总线技术的基础上，主要包含电脑、控制设备以及通信网络这三部分。其中通信网络负责连接系统中的所有通信接口开关，它不仅能检测电压、电流等指标，还能评判设备的运行状态，由工作人员通过电脑完成操作和管理，切实保证了配供电系统的安全、高效、节能运行。

2.动力节能

现阶段，电动机是最为主要的发电机器，其运转过程中所消耗的电量在总发电量中占据着较大的比重，此种情况在交流发电机中更为严重，因此，动力节能是在建筑工程中贯彻节能理念的有效措施。改造机械设备是动力节能的重点，这可优化、升级设备，具体从以下几方面着手：

2.1提高利用率

近年来，电动机被大范围应用在发电环节，若想对其实施改造，应明确节能要点，依据使用场所合理选择电动机，并优化其控制方式;

2.2采取合理的节能措施

在电动机的运转过程中，相应的铁损和铜损各不相同，我们应依据具体的耗损特点，采取合理的节能措施，进而减小损耗，延长电动机的使用寿命。此外，低噪声节能电动机具有良好的节能效果，为实现可持续发展目标，我们应积极推广应用此种电动机;

2.3注重变频器的应用

在风机、空调等设备中配备变频器，这不仅可增强相应的控制力，还能改善电动机的节能效果。

3.电源节能

3.1减小线路损耗

合理选择导线材质，电阻率越小越好，同时增加导线截面，缩减线路电阻;改进电网结构，尽量选择成本较小且可靠的供电线路;改进电网，通常在允许的线路绝缘水平内，升压线路，可减小损耗;依据用电负荷合理调整变压器的位置，并尽量缩短与负荷中心间的距离;科学选择电动机、变压器等设备，保证容量充足，同时装设补偿电容器，以此来降低损耗，增加功率因数。

3.2減小变压器损耗

首先，我们应依据具体的工程情况，合理选择变压器型号，例如，油浸式变压器可降低损耗，而调容式变压器可依照实际负荷适当地调整变压器容量，其次，在原有的能耗较高的变压器的基础上，适当创新;最后，科学规划用电时间，降低空载损耗，增加负载率，同时，还可以改变变压器的运转方式，从而降低损耗。

四、结束语

综上所述，电气系统的节能潜力巨大，节能贯穿于项目的设计、生产、使用中，水利工程更是如此。如今，在水利工程电气的设计过程中，节能理念已经成为不可缺少的部分。因此，电气节能设计需要综合考虑各方面因素，使用最优方案来实现设备节能的效果。

参考文献：

[1]卢飞.关于水利工程电气节能设计的问题探讨[J].中国科技投资，2012.

[2]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.

[3]谢社初.浅议建筑工程电气节能的主要方式[J].低压电器，2011.

[4]柴清瑶.浅析电气节能设计在工程中的应用[J].科技创新与应用，2014.

[5]张平森.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].才智，2012，（1）：26.