关于水利工程电气节能设计的问题探讨.doc

1、关于水利工程电气节能设计的问题探讨摘要：随着社会的不断进步和经济的不断发展，水利工程得到了空前的发展，人们也越来越重视水利工程的节能设计。水利工程电气节能是水利建筑节能的一个组成部分,电气节能设计已成为电气设计重要内容。电气设计人员在设计过程中,应进行方案比较,从可靠性、经济性及节能等方面进行综合比较和分析。 关键词：水利工程；电气节能；工业；照明；配电系统 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 引言 电气节能为建筑节能的组成部分，近年来由于国民经济高速发展。对电力需求快速增长，由于发电机容量和电网供电能力不足，全国大部分地区出现了不同程度的拉闸限电现象。由于我国节能的潜力巨大，因此把

2、电气节能与电能开发并举，并把电能节约放在首位。由此可见电气节能的重要性，电气节能设计已成为电气设计中要的内容。近年来，人们的节能意识越来于强，特别是在水利工程的设计中，人们在设计时应结合现行的国家有关节能方面的政策、法规，注重电气节能。水利工程在人们生活中发挥着重要的作用，因此加强其电气节能设计势在必行。 一、概述 随着我国社会市场的发展变化，经济的发展与能源的供应已经明显的产生了突出的矛盾。就我国的相关资料统计，在电能的消耗上，大约占据了全国总能源量的四分之一，并且由于我国的基本国情的特殊性，人口数量相对较大，在电能消耗的方面是世界上其他同纬度国家的三倍左右。 在我国的电能应用中，一般可以看

3、做工业用电和农业用电，其中工业用电的电能消耗主要体现在：建筑、施工、桥梁、公路、水利、海洋等等诸多的工业用电上，而且工业的用电要比农业用电所消耗的电能更大，往往会使农业用电量的十倍以上；农业用电中电能消耗的内容为：空调的用电能够占总用电量的二分之一，水泵等农用设备用电能够占 15%左右，照明用电设备一般占用 20%左右，其余的农业用电设备的用电量大约为 15%左右。从这些数据可以看出，加强电气节能设计的作用是多么的重要。 电气节能是所有建筑节能的重要组成部分，在我国经济飞速发展的时代，对电力的需求在不断的增长，但是由于我国地域的特殊性，南北的地区的差异和距离，往往会造成电能不足的情况出现。由于

4、这种情况的出现，就要把电能的节约放在首要的位置，利用节约的电能应用到工程建设之中。因此，能够看出电气技能的重要性，电气节能设计已经成为我国基础建设的一个基本任务。为此，本文通过对水利工程电气节能设计的问题进行探讨，制定出合理可行的节能措施。 二、电气节能技术在水利工程中应用的意义 节能减排是我国新时期建设的重要任务，在我国“十二五”规划中提出了推进节能减排工作的要求，绿色环保节能工程已经成为今后发展的重点。而且长期的高负荷用电还会导致风险事故的发生，例如用电超负荷引发火灾，将严重危害人们的生命和财产安全。这些都是水利工程节能发展的需求所在。新型电气技术的应用可以从多方面改进以往水利工程中存在的

5、能耗和风险过高问题，减少供电传输中在线路和网络中损耗的能源，同时将节能设备与材料应用于水利工程之中，使用电过程的能源损耗大幅降低。因此，无论是对原有水利工程的改造还是新建水利工程的开发，都应当结合水利工程实际引入相关的电气节能技术，提高能效。 三、水利工程电气节能设计的问题 1、水利工程电气节能的相关规章制度不完善 在水利工程电气节能设计中，往往会出现缺乏统一的规范性文件，并且相关的规章制度不够完善。在进行水利工程实施的过程中，导致许多的施工单位进行水利建筑的时候只考虑自身单位的需求，造成水利工程电气质量不够统一。 2、水利工程应用的节能产品落后 就目前我国的基本状况来看，在进行水利工程施工的

6、过程中，资金的投入是比较巨大的，促使了管理层的人员有了贪念，从施工的材料中克扣费用。很多的施工单位还在使用国家命令禁止的淘汰产品，这些产品不仅不能够进行节能，而且会比普通的节能材料更加的耗费电能。 3、水利工程设计人员的认识不到位 我国部分的水利工程施工单位的设计人员，在进行工程设计的过程中，只注重施工的利益和需要，并没有注意到周围其他外因对电气节能方面的需求，导致了水利工程建成之后，周围各个企业、人员、农田等使用电力不够方便。对于这些问题的出现，水利工程设计人员一定要对不同的使用者进行了解和分析，设计出能够适用于所有消耗电能的单位。四、水利工程电气节能的措施 1、照明节能设计 （1）照明系统

7、节能原则 照明系统节能的主体设计思想在于注重舒适、以人为本，营造健康便捷的环境，令其更加智能化、个性化、艺术化与健康化。节能设计实践中我们应遵循在确保足够数量照明装置与质量水平的基础上做到尽可能的节能，因此我们应采用节能高效的产品有效提升照明系统质量，令照明设计方式手段更加优化进而实现节能目标。应用节能照明措施阶段我们必须深入研究对单位产品具体耗电量形成的影响，其是否真正取得了显著的节能效果，因此我们应从宏观角度综合考虑或应用能效率进行评价与探讨节能效果。另外在当前照明系统设备中我们应合理换用具有高效率的灯具与光源，虽然这样会保持用电量恒定，却可良好的改善视觉与照度环境，提升生产量。另外我们应

8、定期进行室内环境与照明器具清洁，科学创设维修与换灯制度，保持良好的室内卫生，进而营造最良好的照明效率。再者我们应明确节能照明标准数量，在技术上对照明节约用电立法，进而将其作为衡量节能与否的客观评价依据。 （2）照明设计应选择高效光源 照明光源应选择发光效率高、显色性好、使用寿命长、启动可靠方便快捷、性能价格比高的高效光源。按不同的工作场所,选择相适应的高效光源,可以降低电能消耗,节约能源。 第一，灯具安装高度较低的场所选用荧光灯。荧光灯包括直管荧光灯和紧凑型荧光灯,它们都具有光效高、寿命长、显色性较好等优点,但前者比后者光效更高、寿命更长、光通维持效率高、性价比更优。因此,除有装饰性要求的场所

9、外,一般情况下,都应选用直管荧光灯,并推荐采用T5 细管。 第二，灯具安装高度较高的场所宜用金卤灯,也可用中显色高压钠灯。对于显色性要求高的场所,可以采用用陶瓷金卤灯;对于没有显色性要求的工业场所,可以用光效更高、寿命更长的高压钠灯。 第三，安装高度高且不易维护的场所,如高大厅堂等,宜选用高频无极荧光灯。其重要特点是使用寿命长(达 56 万小时)。同时,光效高(6070lm/W),显色性好(Ra 达 80),起点快捷、可靠。 第四，不应选用荧光高压汞灯。金卤灯是在汞灯的基础上发展起来的,其高效比汞灯约提高 60%(400W 为例),显色指数高,寿命更长。 第五，限制热辐射光源(普通照明用白炽灯

10、、卤钨灯)的应用,其优点是显色性好、起点快速、便于调光。但由于其光效低、寿命不长,所以最好限制使用。除要求调光、开关频繁和短暂工作以及特殊装饰要求等情况外,不应使用。 （3）照明节能设计应提倡绿色照明 绿色照明并不只是照明节能,更有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,在保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。为此,在水利工程照明设计时,应最大程度地满足建筑工程的功能,水利工程照明不能只注重光的物理特性,不仅要考虑照度水平、灯具布置,还需考虑视觉环境及照明效果。所以,照明设计应满足建筑物不同场所、部位对照明照度、色温、显色指数的不同要求。 2、选用节能型变压器 据有关资料统计表

11、明,全国电网上每年运行的 35kV 和 10kV 及以下配电变压器总电能损耗约占当年总发电量的 2%3%。因节能变压器具有损耗低、重量轻、噪音低、效率高、抗冲击、节能显著等优点,故节能变压器的使用尤为重要。采用节能变压器,能节约能源和减少温室气体的排放,因此采用节能变压器有巨大的节能潜力。所以工程设计时应首选高效低损的节能变压器。如油浸式变压器已出现了比 S9 系列更节能的 S10 系列、S11 系列,S11 型变压器与 S9 型变压器相比,空载损耗平均降低 30%,空载电流平均下降 70%,变压器噪音水平下降 710dB。 3、合理选择供配电系统方案 根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及

12、负荷等级,合理设计供配电系统,使系统在最佳状态下运行,使供配电系统在运行中的损耗减至最低,实现供配电系统的经济运行,达到节能的目的。设计应从下面几个方面考虑。 （1）供配电系统应尽量简单可靠,同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于两级,尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。 （2）合理选择供电电压等级。同等情况下,电压越高,损耗越小。水利工程主机容量一般比较大,尽量选用高压电机,减少电压等级,减少电机启动电流对电网的冲击。 （3）变电所应靠近负荷中心,低压配电间应靠近用电负荷,合理分布供电网络,使低压供电半径控制在 200m 以内,供电线路的电压损失已满足规范的允许值,减少线路电压损失,提高供电

13、网络的供电质量及网络运行的经济效益。 （4）根据负荷情况合理选择变压器容量、台数,变压器负载率宜为0.70.85,其接线应能适应负荷变化,按经济运行原则灵活投切变压器,使变压器在最佳状态下运行,从而减少损耗。 （5）合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下,应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。 （6）合理提高供配电系统的功率因素。在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下,若自然功率因素达不到接入电网要求时,应进行无功功率的补偿,提高功率因素可以减少线路及变压器损耗。 4、合理选用电动机的启动调速方式,注

14、意电动机在运行过程中的节能 在水利工程电气设计中,水泵电动机组的启动方式的选择很重要。对功率较大的电动机可以采用变频调速器,提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。但是,这种设备的价格仍偏高,因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软启动器,它启动平稳,从启动到运行,其电流变化不超过 3 倍,减少电机起动电流对电网的冲击,使电网电压的波动在所要求的范围内,同样达到节能的目的。 5、考虑经济实际,节省无谓的能材消耗 电气设计人员在工程设计时应根据每个工程项目都有其本身的特点及要求,根据水利工程在国民生产中的重要性,电气设备设计选择标准也相应有高、中、低档等之分,正确理解规范条文,设计时不

15、能千篇一律地采用高标准,取规范的上限值,应重视经济指标,避免设备材料选型过大,节省无谓的能材消耗。 结束语 水利工程的节能潜力很大，工程节能过程贯穿于项目的可研、设计、施工、投产使用等整个周期。电气节能设计已成为电气设计的重中之重。作为主角之一的电气设计人员，应时刻不忘自己的责任，在设计中精心考虑，进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，实施电网的经济运行技术。在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较选择低能耗设备及节能等先进的设备，减少中间过程的各种损耗，以达到真正节能的目的，为提高社会效益及经济效益做贡献。 参考文献 1刘爱军.关于水利工程节能设计中几个问题的探讨J.中国农村水利水电，2010， （01）. 2顾富星.浅谈水利水电工程设计中节能技术J.中国科技博览,2011,（13）. 3雷宇鸿.节能技术在水利建设工程设计中的应用J.大科技：科技天地,2011,（7）. 4雷洁.节能措施在建筑给水排水中的若干应用J.建筑与文化,2011,（6）. 5彭显忠,黄文朝.浅谈水利工程设计与节能技术的重要性J.建材发展导向,2010,（8）.