初探水利水电工程中的电气节能设计

在经济发展的推动下，社会对能源的需求不断增加，能源供需矛盾日益突出。在此背景下，我国经济发展已开始由注重速度向可持续发展和绿色经济水平转变。节能降耗已成为全球性问题。在水利水电工程中，电气节能设计可以有效降低电气设备运行中的能耗，为促进可持续发展提供良好的保障。

1 水利水电工程中电气节能设计的意义

我国具备丰富的水利资源，为发展水利水电工程提供了优秀的基础条件，尤其是在社会对于电力需求不断增长的背景下，作为一种清洁可再生的能源，水电得到了前所未有的发展，水利水电工程的数量也在持续增加。在新时期，节能减排是经济建设的首要任务，而在政府部门提出的“十二五”规划中，也明确指出，应该大力推进节能减排改造，将绿色环保工程作为发展的核心所在。

2 水利水电工程中节能设计存在的问题

2.1 制度不够完善

水利水电工程中关于电器节能设计的规章制度不够完善，尚未做出明确的规定。众所周知，利益是企业建立和发展的根本出发点和落脚点，企业一切活动都是为了获取经济效益而进行的，如果没有明确的法律条文的规定，在没有违法的基础上企业永远将利益获取放置在第一位。因此，没有法律严格的约束，不同企业的电器节能设计的水平也不尽相同。

2.2 设备落后

水利水电工程电气节能设备落后。节能设备设计和生产的成本较高所以价值比较昂贵，我国很多企业为了节约成本选择采用传统的节能设备，没有研发或引进先进的节能设备，但事实上，传统的节能设备反而会增加电能的消耗，从而增加生产成本，而先进的节能设备虽然在研发或引进时耗费较多，但长期使用就会节约大量的电能，从而节省成本。

2.3 节能意识淡薄

水利水电工程电气设计人员的节能意识比较淡薄。在设计过程中设计人员一味地追求经济效益，而没有进行综合的考虑，前瞻能力有所欠缺，没有考虑设计的节能设备在投入使用之后可能运行的情况，导致电气节能设备经常在投入使用后由于不正常运行或损坏等问题而无法继续使用，更别提减少对能源的损耗了。

3 水利水电工程电气节能设计的措施

3.1 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。为了更好的推动《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的说明，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，能够非常有效的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。

3.2 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，实现节能减排的预期目标。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；五是应该适当提高系统功率因数，在必要的情况下，可以进行无功补偿，以此来减少变压器和线路引发的损耗。

文章来源：《水利水电技术报导》 网址: http://www.slsdjszz.cn/qikandaodu/2020/1027/527.html