水利水电工程电气节能设计分析

姜曼 包仁帅

【摘 要】在进行水利水电工程电气节能设计时，应遵循适应性、节能性、经济性等基本原则，平衡好电气系统的基本功能、建设管理成本以及节能降耗性能。为了达成节能目标，在设计是时，应选择合适的变压器，优化变压器设计安装，同时，合理进行供配电系统设计及照明系统设计。

【关键词】水利水电工程；电气节能设计；分析

我国作为农业大国，对于水利水电工程的建设是极为重视的，为了平衡各地水资源分布，解决因为气候因素造成的干旱、洪水问题，并利用水资源进行发电，国家大力兴建水利工程，修建坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、鱼道等水工建筑物[1]。在建设水利水电工程时，进行电气节能设计，能够有效减少电气设备运行能耗，优化水利水电工程运行的社会效益及生态效益，贯彻落实绿色环保、节能降耗理念，推动我国的可持续发展。

1.水利水电工程电气节能设计的基本原则

1.1适应性

在水利水电工程电气设计中，应用节能技术，首先应遵循适应性这一基础设计原则，即技术的应用必须与建筑内部电气应用需求相适应，这样才能够保证电气系统的正常安全运行。水利水电工程电气节能设计，是为了减少能源的消耗，推动社会的可持续发展，但这一切都建立在电气系统功效正常发挥的基础上，因为节能设计的作用是锦上添花，以电气系统的功效牺牲来实现节能，是不可行的。

1.2节能性

显而易见，水利水电工程电气节能设计，目的在于节约能源，降低能耗，在具体实施过程中，可以体现在多个方面，比如说，将一些非必要的、不切实际的电气装置去除，降低非必要能耗，或者说，优化电气设备设计与配置，降低设备能耗，避免资源浪费。科学合理的水利水电工程电气节能设计，能够在保证水利水电工程应有功能的基础上，进一步优化其性能。

1.3经济性

水利水电工程电气节能设计，意味着需要使用一些先进的绿色环保材料，一些新颖的设计理念，创新总是需要花费更多的时间与精力。设计师要做的，就是平衡好设计效率、建设成本等因素，在达成节能目标的同时，尽量减小资金消耗，寻求能源节约与经费节约的平衡点，同时确保设计方案的可实施性，以免影响到工程进展。

2.水利水电工程的电气节能设计

2.1变压器选型

在输变电环节，变压器作为承担电流、电压转换职能的核心电气设备，能耗较大，据统计，变压器损耗占据系统总发电量的10%[2]。因此，在系统设计时，应合理选择变压器，具体方案如下：①严选变压器制作材料。在变压器各构件的原材料选择上，应该遵循持续更新的原则，合理应用各类新材料，灵活运用铜材料，比如说电柜和电线中的硅材料，就可以以铜材料代替，这样可有效降低变压器空载运行状态下的能耗；②优化变压器设计安装。根据工程运行需求，优化变压器的设计，选取合适的接线方法，选择合適容量的变压器，如若变压器容量过小，会长期处于超载状态，能耗大，其变压器使用寿命缩短，如果变压器容量过大，会长期处于轻载状态，导致电能浪费现象，而且，应该根据实际情况，设置合适数量的变压器，如若需要应用不少于两台的变压器，可并联设置增大变压器安全性，提高电力系统功率。

2.2供配电系统设计

进行供配电系统设计时，设计时应该根据电负荷分布及等级，优化设计方案，使系统处于最佳运行状态的同时，降低能耗。为了实现节能设计，应该注意以下几点事项：①尽量简化供配电系统结构，同时保证其稳定性，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或两级为最佳，以免因为变配电级数过多增加能耗；②合理设计供电电压，因为能耗与电压是成反比的，基于水利水电工程装机容量较大的考虑，可优先选用高压电机，来降低启动电流对于电网的冲击；③将变电所设置于负荷中心附近，优化配电网络布局，低压供电半径设计在200m以内，以减少线损；④给予系统电力负荷，合理设计变压器的容量及数量，确保变压器接线满足系统负荷变化要求，在进行变压器投切时，平衡好其基本性能与运行效益，降低能耗。

2.3照明系统设计

在进行照明系统设计时，可采取以下节能方式：①充分利用自然光。优化土建工程设计，保证建筑内部采光，充分利用自然光源，辅以人工光照，确保建筑内部良好的照明环境；②选择高效光源。根据建筑照明系统设计方案，及各区域照明需求，综合灯具的照明强度、节能性、经济性、安全性，选择高效光源，在水利水电工程中，室内操作间可设置荧光灯，科研部门可设置高压钠灯，机械车间可设置高频无极荧光灯，而且，在灯具选择时，应该参照《建筑照明设计标准》中的要求，比如说灯具安装高度较低时，宜选择光效良好、显色性强的荧光灯，若无特殊要求，可选用便于更换的直管荧光灯；如果灯具安装高度较高，且有着较高的显色性要求，应用选择陶瓷金卤灯，若无显色要求，可选择中显色高压钠灯，若该场所灯具维护不变，则可选择使用寿命长的高频无极荧光灯[3]。

3.结语

水是生命的源泉，水利水电工程的建设，可促进水资源的合理配置，解决干旱地带水资源短缺的问题，并以清洁的方式生产电力能源。一直以来，我国对于水利工程的建设都是比较重视的，历史上出现了都江堰、灵渠、京杭大运河等著名的水利工程，而这项事业的发展，水利工程功能趋于多元化，在水资源调节基础上，增加了发电的功能，对于国家农业、经济发展造成了不可忽视的影响。水利水电工程电气节能设计，是一种新型的设计理念，能够降低电力能源的消耗，与当今能源稀缺的现状是相吻合，值得推广落实。

【参考文献】

[1]马玉生.关于公共建筑低压电气设计节能的应用与研究思路构建[J].智能城市，2019，5（08）：137-138.

[2]丁绵钢，李明惠，冯雨沁，周煜，陶金.建筑电气设计中的节能技术初探[J].山西建筑，2018，44（20）：182-184.

[3]解志刚.关于绿色建筑中电气节能设计的应用解析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（13）：50-51.