浅谈电气设备节能降耗设计范文

摘要:从主要电气设备配置、主要耗能电气设备、年耗能数量以及相应的能源消耗率指标、主要电气设备节能降耗措施、电站照明节能设计、运行期节能效果分析等方面简要的介绍了观音桥水电站主要电气设备节能降耗设计。表1个。

关键词:水电站;电气设备;节能降耗;能源消耗率;照明节能

1工程概况

观音桥水电站位于四川省阿坝州金川县，系绰斯甲河干流水电规划“一库四级”自上而下的第四级水电站。电站装机容量3×60MW，与上游上寨水库联合运行，多年平均发电量7.948亿kW•h，装机年利用小时4415h。

2主要电气设备配置

电站采用220kV电压等级接入系统，配置的主要电气设备包括:3台60MW水轮发电机组及其附属设备。1台80MVA三相三绕组强迫油循环水冷变压器及其附属设备，2台75MVA三相双绕组强迫油循环水冷变压器及其附属设备。3套发电机主引出及中性点引出设备。4个220kVGIS断路器间隔、1个220kVGIS电压互感器、避雷器间隔及2套220kV出线设备。3套10.5kV负荷开关柜、励磁变及2套高压厂变设备。1套10kV及400V厂用电设备。

3主要耗能电气设备

电气部分主要耗能设备有主变压器、离相/共箱母线、220kVGIS设备、厂用变压器、照明装置、动力电缆以及高低压开关柜损耗引起的有功和无功损耗。本工程厂用变压器采用低损耗的国家I型干式变压器，具有低损耗、低噪音的性能特点，大大降低了本电站电气设备的能耗量，其负载损耗和空载损耗均不大于《三相配电变压器能效限定值及能效等级》(GB24790)、《三相配电变压器能效限定值及等效等级》(GB20052)规定的损耗值，符合国家节能降耗要求。高低压开关柜及动力电缆等选用了以铜为主的导体，电阻率较低，有较好的节能效果。根据照明区域的面积、高度、装修及设备布置情况合理配置灯具及其控制方式，尽可能利用天然采光和局部照明，在满足照度均匀度的前提下合理选择灯具和光源以使照明功率密度达到或者优于《建筑照明设计标准》等相关规范的要求值或目标值:采用高光通量、长使用寿命的LED灯、荧光灯、节能灯、金属卤化物灯;采用高利用系数、低维护系数、质量好、散热好的灯具;采用分级分块控制，非常规监视区域采用声光控开关;采用电子镇流器来代替高耗能的电感镇流器;气体放电灯加装补偿，以提高功率因数等。可以大大减少照明灯具功率，减少维护成本，灵活控制灯具开关，优化灯具使用效率，降低能源消耗。

4主要电气设备节能降耗措施

4.1主变压器

主变压器采用低损耗三相水冷升压变压器。由于变压器年利用小时数高，损耗大，为降低主变压器产生的电能损耗，变压器线圈采用铜导体，铁芯使用进口的高质量、高磁导率、低损耗、冷轧晶粒取向硅钢片。同时，要求制造厂在变压器设计时采取措施，尽量降低变压器的其他杂散损耗。

4.2其他主要电气设备

(1)所有厂用变压器均选用低损耗国家I型节能干式铜线圈变压器。

(2)发电机出口至主变压器选用共箱封闭母线，共箱封闭母线要求采用先进的结构制造工艺，布置上尽量缩短母线的长度，减少母线损耗。

(3)220kV电压设备选用220kVGIS和GIL超高压设备，节省布置场地，维护运行方便，提高设备运行可靠性，30a不检修，减少了每年的维护运行费用。

(4)对于发电机空气冷却器、主变压器油/水冷却器等辅助设备，应尽量采用换热效率高的产品，从而降低冷却水量的要求，降低供水泵、滤水器等辅助设备的容量，降低厂用电负荷。其他辅机设备的电动机应选用高效率电动机，提高电动机功率因数，降低无功损耗。

(5)厂用电供电系统设备本电站厂用电系统容量较大、负荷数量较多且分布在厂区各部位，厂用电供电系统的节能设计除选择节能型的厂用电变压器外，对于负荷相对集中的部位(如坝区)，应采用高电压等级将电能送到负荷中心经降压后向负荷供电，避免低电压长距离输电。厂用电缆全部采用损耗较低的铜芯电缆。

5电站照明系统节能设计

本电站为地面厂房，主厂房、主变室、220kVGIS室均采用照明灯具采光，采用如下措施降低照明系统能耗:

(1)尽量避免采用白炽灯作为照明光源，通常采用荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯等高效气体放电光源，或采用节能灯，以降低光源耗电量。

(2)不需要长时间照明的场所，照明开关的设置应尽量考虑便于做到人走灯灭。

(3)荧光灯的功率因数要求补充到0.9以上，大功率气体放电灯的功率因数要求补偿到0.8以上，以降低无功电流带来的电能损失。各类气体放电灯均采用电子镇流器。

(4)主要照明场所(如主机间等)应做到灯具分组控制，使得电厂人员可根据不同工作的需要调整照度。

6运行期节能效果分析

根据运行期能耗指标分析，运行期能耗主要集中在电气设备损耗内，因此，主变压器选用SF-PS12—80000/242、SFP12—75000/242型，厂用变选用国家I型系列。7结语本电站主要从电气、通风空调、照明、建筑物保温隔热等方面着手，通过采用新工艺、新技术、新材料及相应节能降耗措施后，可以有效的达到节能降耗目的。具有良好的节能降耗作用，符合国家、地方及行业的节能相关法律法规、政策要求、标准规范;未采用国家明令禁止和淘汰的落后工艺及设备;所用设备的工艺及能效水平较高，满足当地能耗限额标准要求。采取的节能措施合理，效果显著，具有可操作性。

参考文献:

［1］水电站机电设计手册编写组．水电站机电设计手册:电气一次［M］．北京:水利电力出版社，1982．

［2］NB/T35022，水电工程节能降耗分析设计导则［S］．

［3］武赛波．糯扎渡水电站节能降耗设计［J］．云南水力发电，2010，26(2):16－17，41.

作者：陈丹燕1；王勇1；周宏斌2 单位：1．中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，2．龙源贵州风力发电有限公司