探讨水利水电工程中的电气节能设计

发表时间:2020/12/31   来源:《工程管理前沿》2020年第29期   作者:黄甫丞
[导读] 经济的发展,城市化进程的加快,促进水利水电工程建设项目的增多
        黄甫丞
        广西珠委南宁勘测设计院   530000
        
        摘要:经济的发展,城市化进程的加快,促进水利水电工程建设项目的增多。同冶金、化工、建筑等行业相比,水利水电工程的能耗较低,如果对其用能工艺、节能设备、节能管理等重视不够,导致水利水电工程在发挥功能过程中难以做到高效节能。尤其电气设计环节,易导致能源的不合理消耗。可见,在水利水电工程电气设计环节,引入绿色节能理念,具有鲜明的现实意义。本文就水利水电工程中的电气节能设计展开探讨。
        关键词:水利水电工程;电气节能设计;电气;节能设计
        引言
        水利水电工程是国家作为基础的工程,对于社会发展和人们生活水平的提升而言有着不可替代的重要意义。另外,电气自动化是现阶段较为先进的技术,能够在提高工作效率的同时满足时代发展的需求,还能够提供一定的经济效益,对于水利水电工程而言,是确保其稳定性和可靠性的重要手段。
        1电气工程自动化和节能设计的要求
        在电气工程自动化的设计过程中,首先要确保安全性原则,保证设计方案的稳定运行和安全性,防止出现电气工程安全事故,在实际设计中相关的工作人员一方面要考虑到设计的技术安全,确保设备能够得到稳定且安全的运行;另一方面对相关材料的安全进行要求,采购人员必须具备一定专业知识,对相关操作人员进行安全培训;再一方面要考虑到外界因素对安全的影响,特别是水利水电电气工程方面受外界因素影响较大。另外要坚持先进性的原则。我国的社会经济发展跨越式进步,所以呈现出许多的新型节能材料以及节能技术,针对这种技术创新,设计工作者需要在节能设备的实际使用中,根据实际情况选择与之相应的技能技术加以应用,并选择与之相应的节能材料,从而推动和促进电气工程自动化的发展以及节能技术的应用,进一步提升电气工程的节能效果,特别是将人工智能化技术应用到自动化中,可以有效提升自动化控制水平。电气工程的设计中,要着眼于工程的环保性原则。在实际的设计中选择的材料以及技术等,一方面要满足环境保护的要求,另外还要满足节能减排标准的要求。设计工作者要合理选择材料,确保材料对环境不会产生污染,提升企业的经济效益,降低企业对污染处理的成本。电气工程自动化还要坚持可持续发展的原则,当前我们国家的工业生产已经进入了较高的水平,要逐渐走进可持续发展的道路,所以在具体的电气工程自动化设计以及节能设计中,要坚持可持续发展的基本理念。根据国家的相关标准选择与之相应的材料以及技术,确保电气工程的设备及技术能够满足可持续发展的要求,并且降低对环境的污染,以及对能源的依赖和消耗,这也会为我们国家的能源安全提供相应的保障。
        2水利水电工程中电气自动化技术的应用价值
        一方面,能够提高水利水电工程的实际运行效率。目前,绝大多数的水利水电工程都引入了电气自动化技术。经过大量实践可知,将电气自动化应用于水利水电工程中,不仅能够提高水利水电工程的生产力,还能够实现节约资源的目标,实现了水利水电工程的自动化管控。在水利水电工程运行期间,一旦其主要部件出现故障时,电气自动化就能够及时对故障进行识别和判断,并发出警告信号,提示维修人员进行维护检修工作,保证的水利水电工程设备运行的可靠性与稳定性。在不同的水利水电工程中,发电机组的选择是需要相关人员经过充分考虑所决定的,这样才能够真正地实现水利水电工程的运行水平的最大化。另一方面,能够确保水利水电工程的稳定运行。因为自动化系统的使用可以最大化地提高工作效率与质量,减少对资源的浪费。另外,电气自动化系统采用了当前较为先进的计算机技术和监测技术,避免故障的发生。


        3水利水电工程电气节能设计要点
        3.1贯彻全方位节能设计方法
        电气节能设计应与其他专业节能设计相协调,配合工程规划与总布置节能设计;水工建筑物、生产用房、管理生活用房等建筑物节能设计;水力机械及辅助设备以及金属结构节能设计,共同构建一个有机的节能体系。无论是工程施工期,还是运行期,节能设计还应通过加强技术管理(安装完备的能源计量器具,实现对能源消耗量的统计、考核)、建立健全。
        3.2合理选择无功补偿设备
        就电气工程设计系统而言,无功功率占供配电设备很大一部分容量,电能传输时在传输线路中就存在严重无功功率损耗,也是引发电压不稳,电压下降等问题的主要原因,从而影响着电气工程设计运行的经济效果和电能质量。在设计电气工程设计系统时,为提升节能效果,需要高度重视以下几方面。第一,在使用电容器补偿时,需要按照具体的应用参数合理确定电容器的容量,通过对这些参数的计算结果,来选择相应的电容器。第二,可采用定位精确、适应范围广的一体化模糊投切方式来提升补偿效果。传统补偿电容器多采用分担的投切方式,或者按照编码配置的方法进行投切,此种投切方式无法达到良好节能效果。在实际设计过程中,电气工程设计运行低压补偿状态下可采用投切负荷开关,高压补偿状态下,可选择真空接触器,可大幅度提升节能效果。第三,在投切参数物理量设计中,需要综合考虑投切振荡、无功倒送等问题的发生概率和实际情况,合理选择无功功率作为投切参数物理量。此外,无功补偿设备设计位置最好选择就近原则,以便直接补偿,从而减少线路上无用功传输,提升节能效果。
        3.3控制照明系统能耗
        照明系统节能设计的关键在于,保障照明系统的照度,减少光能损耗。常用的照明系统能耗控制措施为自然光的开发、绿色环保设计与高效光源的选择三项。在自然光的开发方面,可将电气工程与土建工程配合,开发利用自然光,减少照明系统的应用,实现节能减排的目标。例如,对于地下部位的施工,可通过光导光照明系统的应用,将太阳光引入导管内,发散到地下区域,用于照明。在绿色环保设计方面,全面考虑照明系统的能耗与环境污染现象,通过系统参数的调节,减少系统能耗的同时,避免灯光危害周边居民的正常生产生活。例如,对于工程施工的一般场所,可选择220V照明设备;对于存在导电灰尘的高温施工环境,照明设备电源电压需低于36V;对于潮湿用电环境,照明设备电源电压需低于24V等,保障施工的安全性。在高效光源的选择方面,遵循显色性能优异、发光效率高与寿命周期长等要求,根据水利水电工程的不同电气场所需求,选择合适的光源,实现照明系统的最大化利用,减少能源损耗。例如,针对办公室室内,可选择节能荧光灯;针对机械车间,可选择高频无极荧光灯;针对科研场所,可选择高压钠灯。同时,对于不同照明场所的特殊性,需适当调整照明光源。例如,对于显色要求较高的场所,优先选用陶瓷金卤灯;对于安装高度高、维修难度大的场所,优先选用高频无极荧光灯,实现灯具的长期可靠运行。
        结语
        在节能理念愈发深入人心的大环境下,将节能设计理念应用到水利水电工程电气设计中是大势所趋,对降低电能消耗情况,提升电气设计水平等方面皆有重要作用,值得大范围推广应用。
        参考文献
        [1]刘宇,余昊哲.电气自动化在水利水电工程中的应用[J].南方农机,2018,49(24):114.
        [2]吴明亮.农村水电增效扩容改造中电气节能设计与应用[J].时代农机,2019,44(5):72-73.
        [3]赵兴奎.浅谈水电工程电气节能设计中存在的问题及优化措施[J].机电信息,2018(30):125,127.
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