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摘要:從主要電氣設備配置、主要耗能電氣設備、年耗能數量以及相應的能源消耗率指標、主要電氣設備節能降耗措施、電站照明節能設計、運行期節能效果分析等方面簡要的介紹了觀音橋水電站主要電氣設備節能降耗設計。表1個。

關鍵詞:水電站;電氣設備;節能降耗;能源消耗率;照明節能

1工程概況

觀音橋水電站位于四川省阿壩州金川縣，系綽斯甲河干流水電規劃“一庫四級”自上而下的第四級水電站。電站裝機容量3×60MW，與上游上寨水庫聯合運行，多年平均發電量7.948億kW•h，裝機年利用小時4415h。

2主要電氣設備配置

電站采用220kV電壓等級接入系統，配置的主要電氣設備包括:3臺60MW水輪發電機組及其附屬設備。1臺80MVA三相三繞組強迫油循環水冷變壓器及其附屬設備，2臺75MVA三相雙繞組強迫油循環水冷變壓器及其附屬設備。3套發電機主引出及中性點引出設備。4個220kVGIS斷路器間隔、1個220kVGIS電壓互感器、避雷器間隔及2套220kV出線設備。3套10.5kV負荷開關柜、勵磁變及2套高壓廠變設備。1套10kV及400V廠用電設備。

3主要耗能電氣設備

電氣部分主要耗能設備有主變壓器、離相/共箱母線、220kVGIS設備、廠用變壓器、照明裝置、動力電纜以及高低壓開關柜損耗引起的有功和無功損耗。本工程廠用變壓器采用低損耗的國家I型干式變壓器，具有低損耗、低噪音的性能特點，大大降低了本電站電氣設備的能耗量，其負載損耗和空載損耗均不大于《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》(GB24790)、《三相配電變壓器能效限定值及等效等級》(GB20052)規定的損耗值，符合國家節能降耗要求。高低壓開關柜及動力電纜等選用了以銅為主的導體，電阻率較低，有較好的節能效果。根據照明區域的面積、高度、裝修及設備布置情況合理配置燈具及其控制方式，盡可能利用天然采光和局部照明，在滿足照度均勻度的前提下合理選擇燈具和光源以使照明功率密度達到或者優于《建筑照明設計標準》等相關規范的要求值或目標值:采用高光通量、長使用壽命的LED燈、熒光燈、節能燈、金屬鹵化物燈;采用高利用系數、低維護系數、質量好、散熱好的燈具;采用分級分塊控制，非常規監視區域采用聲光控開關;采用電子鎮流器來代替高耗能的電感鎮流器;氣體放電燈加裝補償，以提高功率因數等。可以大大減少照明燈具功率，減少維護成本，靈活控制燈具開關，優化燈具使用效率，降低能源消耗。

4主要電氣設備節能降耗措施

4.1主變壓器

主變壓器采用低損耗三相水冷升壓變壓器。由于變壓器年利用小時數高，損耗大，為降低主變壓器產生的電能損耗，變壓器線圈采用銅導體，鐵芯使用進口的高質量、高磁導率、低損耗、冷軋晶粒取向硅鋼片。同時，要求制造廠在變壓器設計時采取措施，盡量降低變壓器的其他雜散損耗。

4.2其他主要電氣設備

(1)所有廠用變壓器均選用低損耗國家I型節能干式銅線圈變壓器。

(2)發電機出口至主變壓器選用共箱封閉母線，共箱封閉母線要求采用先進的結構制造工藝，布置上盡量縮短母線的長度，減少母線損耗。

(3)220kV電壓設備選用220kVGIS和GIL超高壓設備，節省布置場地，維護運行方便，提高設備運行可靠性，30a不檢修，減少了每年的維護運行費用。

(4)對于發電機空氣冷卻器、主變壓器油/水冷卻器等輔助設備，應盡量采用換熱效率高的產品，從而降低冷卻水量的要求，降低供水泵、濾水器等輔助設備的容量，降低廠用電負荷。其他輔機設備的電動機應選用高效率電動機，提高電動機功率因數，降低無功損耗。

(5)廠用電供電系統設備本電站廠用電系統容量較大、負荷數量較多且分布在廠區各部位，廠用電供電系統的節能設計除選擇節能型的廠用電變壓器外，對于負荷相對集中的部位(如壩區)，應采用高電壓等級將電能送到負荷中心經降壓后向負荷供電，避免低電壓長距離輸電。廠用電纜全部采用損耗較低的銅芯電纜。

5電站照明系統節能設計

本電站為地面廠房，主廠房、主變室、220kVGIS室均采用照明燈具采光，采用如下措施降低照明系統能耗:

(1)盡量避免采用白熾燈作為照明光源，通常采用熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源，或采用節能燈，以降低光源耗電量。

(2)不需要長時間照明的場所，照明開關的設置應盡量考慮便于做到人走燈滅。

(3)熒光燈的功率因數要求補充到0.9以上，大功率氣體放電燈的功率因數要求補償到0.8以上，以降低無功電流帶來的電能損失。各類氣體放電燈均采用電子鎮流器。

(4)主要照明場所(如主機間等)應做到燈具分組控制，使得電廠人員可根據不同工作的需要調整照度。

6運行期節能效果分析

根據運行期能耗指標分析，運行期能耗主要集中在電氣設備損耗內，因此，主變壓器選用SF-PS12—80000/242、SFP12—75000/242型，廠用變選用國家I型系列。7結語本電站主要從電氣、通風空調、照明、建筑物保溫隔熱等方面著手，通過采用新工藝、新技術、新材料及相應節能降耗措施后，可以有效的達到節能降耗目的。具有良好的節能降耗作用，符合國家、地方及行業的節能相關法律法規、政策要求、標準規范;未采用國家明令禁止和淘汰的落后工藝及設備;所用設備的工藝及能效水平較高，滿足當地能耗限額標準要求。采取的節能措施合理，效果顯著，具有可操作性。

參考文獻:

［1］水電站機電設計手冊編寫組．水電站機電設計手冊:電氣一次［M］．北京:水利電力出版社，1982．

［2］NB/T35022，水電工程節能降耗分析設計導則［S］．

［3］武賽波．糯扎渡水電站節能降耗設計［J］．云南水力發電，2010，26(2):16－17，41.

作者：陳丹燕1；王勇1；周宏斌2 單位：1．中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，2．龍源貴州風力發電有限公司