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[摘 要]在各类能源中，电能的需求量巨大，部分地区已经出现了电能供需矛盾。在这种情况下，我国的经济发展开始从注重速度向着可持续发展以及绿色经济的层面转变，节能降耗成了一个普遍性问题。在水利水电工程中，做好电气节能设计，能够有效减少电气设备在运行环节的能耗，为可持续发展的推进提供良好的保障。文章首先对水利工程电气节能的基本原则进行分析，然后就水利工程电气节能设计进行详细阐述。
[关键词]水利水电工程；电气节能；设计方案
中图分类号：TV222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0160-01
1 电气节能设计的基本原则
1.1 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。
1.2 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。
1.3 功能性原则
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。
2 水利水电工程电气节能设计的措施
2.1 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。
2.2 系统方案设计
在对供配电系统进行设计时，需要考虑用电负荷的分布状况及负荷等级，以确保系统能够保证最佳的运行状态，尽可能减少运行环节的能源消耗，实现节能减排的預期目标。在对供配电方案进行设计时，需要关注几个方面的问题：一是必须保证系统结构简单，稳定性好，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或者两级为最佳，避免变配电级数过多导致电能损耗增大的问题；二是必须确保供电电压合理，在其他条件相同的情况下，电压越高则损耗越小，考虑到水利水电工程的装机容量较大，应该优先选择高压电机来减少启动电流对于电网的冲击；三是应该将变电所设置在负荷中心附近，对配网进行合理布局，确保低压供电的半径不超过200m，减少线损，提升供电质量；四是应该从负荷情况出发，对变压器的容量和数量进行明确，保证变压器的接线可以满足负荷变化的要求，在进行变压器投切时，不仅需要满足基本的性能需求，还应该关注其运行的经济性，减少不必要的损耗。
2.3 辅助控制系统设计
在水利水电工程电气节能设计中，辅助控制系统包括了公用设备控制系统、通风空调控制系统、闸门启闭控制系统以及机组辅助系统等，系统主要的可控制对象是电动机。为了能够在保证电动机稳定可靠运行的前提下，降低其在运行过程中的能耗，需要做好设备选型沟通，并对控制系统进行优化设计。可以根据电动机的实际运行工况，对其启动方式进行合理选择：在公用设备控制系统和记住辅助系统中，可以采用软启动器启动，其他系统可以选择软启动器启动，也可以选择变频器启动。通过这样的方式，能够对电动机的启动特性进行改善，有效降低启动过程中的瞬时电流，在保证电网稳定安全运行的同时，也可以有效满足水利水电工程节能降耗的需求。
2.4 照明节能设计
光源的选择是照明节能设计的关键所在，具体来讲，可以根据不同工作场所的需求，选择不同的光源，实现节能降耗，同时不能影响照明的质量。具体来讲，照明节能设计的措施包括以下几点：①自然光的利用：在进行电气节能设计时，应该加强与土建工程等的相互配合，实现对于自然光的充分利用，通过自然光与人工光源的相互配合，达到良好的节能效果。②高效光源的选择：在对照明高效光源进行选择时，应该以发光效率高、启动方便、使用寿命长、性价比高等为基本原则，根据不同的场所选择不同的光源。例如，在室内操作间，可以选择荧光灯；在科研部门，可以选择高压钠灯；在机械车间，可以选择高频无极荧光灯。参考《建筑照明设计标准》的相关要求，在对高效光源进行选择时，还需要关注几个方面的内容：一是如果安装高度较低，可以选择光效良好、显色性强的荧光灯，而且如果没有特殊要求，应该选择标准的直管荧光灯，便于进行更换；二是在灯具安装高度较高的场所，如果环境对于显色性有着较高的要求，可以选择陶瓷金卤灯；如果没有特殊的显色要求，则可以选择中显色高压钠灯；三是在安装高度较高，同时维护不便的场所，优先选择高频无极荧光灯，这种灯具的光效高，显色性好，而且使用寿命较长。③绿色环保照明：在照明节能设计中，不仅强调节能，还应该关注绿色环保，避免灯光对于生产生活的影响。因此，在水利水电工程照明设计中，需要在关注基本照明需求的同时，考虑照明效果，确保设计能够切实满足不同场所对于照度、色温等的不同需求。
结语
综上所述，在水利水电工程中进行电气节能设计对减少能耗有着至关重要的作用，但目前我国对节能设备的设计过程仍存在着诸多的问题有待解决，需要企业加大资金投入，不断提高电气节能设计的水平，提高设计人员的综合素质，来最大程度地减少对能源的损耗，最终实现减少成本、提高经济效益的目标。
参考文献
[1] 唐平，卢伟丽.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水电站机电技术，2015，38（01）：74-77.
[2] 蓝雪梅.浅议水利水电工程电气节能设计[J].通讯世界，2015，（23）：195-196.
[关键词]水利水电工程；电气节能；设计方案
中图分类号：TV222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0160-01
1 电气节能设计的基本原则
1.1 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。
1.2 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。
1.3 功能性原则
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。
2 水利水电工程电气节能设计的措施
2.1 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。
2.2 系统方案设计
在对供配电系统进行设计时，需要考虑用电负荷的分布状况及负荷等级，以确保系统能够保证最佳的运行状态，尽可能减少运行环节的能源消耗，实现节能减排的預期目标。在对供配电方案进行设计时，需要关注几个方面的问题：一是必须保证系统结构简单，稳定性好，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或者两级为最佳，避免变配电级数过多导致电能损耗增大的问题；二是必须确保供电电压合理，在其他条件相同的情况下，电压越高则损耗越小，考虑到水利水电工程的装机容量较大，应该优先选择高压电机来减少启动电流对于电网的冲击；三是应该将变电所设置在负荷中心附近，对配网进行合理布局，确保低压供电的半径不超过200m，减少线损，提升供电质量；四是应该从负荷情况出发，对变压器的容量和数量进行明确，保证变压器的接线可以满足负荷变化的要求，在进行变压器投切时，不仅需要满足基本的性能需求，还应该关注其运行的经济性，减少不必要的损耗。
2.3 辅助控制系统设计
在水利水电工程电气节能设计中，辅助控制系统包括了公用设备控制系统、通风空调控制系统、闸门启闭控制系统以及机组辅助系统等，系统主要的可控制对象是电动机。为了能够在保证电动机稳定可靠运行的前提下，降低其在运行过程中的能耗，需要做好设备选型沟通，并对控制系统进行优化设计。可以根据电动机的实际运行工况，对其启动方式进行合理选择：在公用设备控制系统和记住辅助系统中，可以采用软启动器启动，其他系统可以选择软启动器启动，也可以选择变频器启动。通过这样的方式，能够对电动机的启动特性进行改善，有效降低启动过程中的瞬时电流，在保证电网稳定安全运行的同时，也可以有效满足水利水电工程节能降耗的需求。
2.4 照明节能设计
光源的选择是照明节能设计的关键所在，具体来讲，可以根据不同工作场所的需求，选择不同的光源，实现节能降耗，同时不能影响照明的质量。具体来讲，照明节能设计的措施包括以下几点：①自然光的利用：在进行电气节能设计时，应该加强与土建工程等的相互配合，实现对于自然光的充分利用，通过自然光与人工光源的相互配合，达到良好的节能效果。②高效光源的选择：在对照明高效光源进行选择时，应该以发光效率高、启动方便、使用寿命长、性价比高等为基本原则，根据不同的场所选择不同的光源。例如，在室内操作间，可以选择荧光灯；在科研部门，可以选择高压钠灯；在机械车间，可以选择高频无极荧光灯。参考《建筑照明设计标准》的相关要求，在对高效光源进行选择时，还需要关注几个方面的内容：一是如果安装高度较低，可以选择光效良好、显色性强的荧光灯，而且如果没有特殊要求，应该选择标准的直管荧光灯，便于进行更换；二是在灯具安装高度较高的场所，如果环境对于显色性有着较高的要求，可以选择陶瓷金卤灯；如果没有特殊的显色要求，则可以选择中显色高压钠灯；三是在安装高度较高，同时维护不便的场所，优先选择高频无极荧光灯，这种灯具的光效高，显色性好，而且使用寿命较长。③绿色环保照明：在照明节能设计中，不仅强调节能，还应该关注绿色环保，避免灯光对于生产生活的影响。因此，在水利水电工程照明设计中，需要在关注基本照明需求的同时，考虑照明效果，确保设计能够切实满足不同场所对于照度、色温等的不同需求。
结语
综上所述，在水利水电工程中进行电气节能设计对减少能耗有着至关重要的作用，但目前我国对节能设备的设计过程仍存在着诸多的问题有待解决，需要企业加大资金投入，不断提高电气节能设计的水平，提高设计人员的综合素质，来最大程度地减少对能源的损耗，最终实现减少成本、提高经济效益的目标。
参考文献
[1] 唐平，卢伟丽.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水电站机电技术，2015，38（01）：74-77.
[2] 蓝雪梅.浅议水利水电工程电气节能设计[J].通讯世界，2015，（23）：195-196.