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【摘要】本文首先介绍了水利工程电气节能设计的问题，重点从照明节能设计、合理选择供配电系统方案 、合理选用电动机的启动调速方式, 注意电动机在运行过程中的节能、选用节能型变压器、考虑经济实际, 节省无谓的能材消耗等方面阐述水利工程电气节能设计的措施。以供同行参考。
【关键词】水利工程、电气节能设计
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
前言
电气节能是所有建筑节能的重要组成部分，随着我国经济飞速发展，对电力的需求不断增长，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。
1、水利工程电气节能设计的问题
1．1 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。
1.2 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。
1.3 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。
2、照明节能设计
2.1 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。根据《建筑照明设计标准》(GB50034- 2004) , 建议按以下几个方面选择光源:
2.1.1 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外, 一般情况下, 都应选用直管荧光灯, 并推荐采用T5 细管。
2.1.2 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。
2.1.3 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5~6 万小时) 。同时, 光效高( 60~70lm/W) , 显色性好(Ra 达80) , 起点快捷、可靠。
2.1.4 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。
2.1.5 限制热辐射光源( 普通照明用白炽灯、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。
2.2 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。
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。
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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, 提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
3.4 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0.7~0.85, 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, 从而减少損耗。
3.5 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。
3.6 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。
据有关资料统计表明, 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7~10dB。
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。
6、结束语
综上所述，水利工程在节能方面具有着很大的潜力。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]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): 265.
[2]张金凤. 刍议水利工程电气节能设计[J]. 科技信息, 2007, (35):105.
[3]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): 55.
[4]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(02S): 127-128
【关键词】水利工程、电气节能设计
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
前言
电气节能是所有建筑节能的重要组成部分，随着我国经济飞速发展，对电力的需求不断增长，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。
1、水利工程电气节能设计的问题
1．1 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。
1.2 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。
1.3 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。
2、照明节能设计
2.1 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。根据《建筑照明设计标准》(GB50034- 2004) , 建议按以下几个方面选择光源:
2.1.1 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外, 一般情况下, 都应选用直管荧光灯, 并推荐采用T5 细管。
2.1.2 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。
2.1.3 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5~6 万小时) 。同时, 光效高( 60~70lm/W) , 显色性好(Ra 达80) , 起点快捷、可靠。
2.1.4 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。
2.1.5 限制热辐射光源( 普通照明用白炽灯、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。
2.2 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。
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。
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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, 提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
3.4 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0.7~0.85, 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, 从而减少損耗。
3.5 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。
3.6 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。
据有关资料统计表明, 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7~10dB。
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。
6、结束语
综上所述，水利工程在节能方面具有着很大的潜力。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]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): 265.
[2]张金凤. 刍议水利工程电气节能设计[J]. 科技信息, 2007, (35):105.
[3]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): 55.
[4]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(02S): 127-128