水利工程设计中节能技术的应用

2014-08-15王建耀

城市地理 2014年22期

王建耀

(宿迁市天圣水务工程有限公司，江苏沭阳 223600)

水利工程都关乎国计民生，也是我国工业、农业得以快速发展的重要保证。而建设水利工程最主要的目的就是防灾抗洪，灌溉田地，保障我国人民的基本生活。随着我国经济的发展，水利工程作为国家的基础设施受到了人们的重视，各个地区都建设了很多水利工程。但是，从目前的现状来看，水利工程的建设依然跟不上农村农业发展的步伐。因此，我们需要采取相关的方法来改善这一现状。在现代化社会的发展过程中，我国颁布了一系列的节能环保政策，而为了积极地响应这一政策，水利工程建设引入了各种各样的节能新技术，以推动我国水利事业的快速发展。

1.水利工程设计中的节能分析

1.1 强化水利工程的自排能力

通常情况下，河道、水闸的结构特征和水系安排决定了水利工程的自排能力。目前，水利工程已经依据自身的实际情况创建了健全的防洪防涝措施，水系安排也得到了进一步的优化。在比较节能技术的实用性、经济性以及安全性之后，合理地选择适当的水闸孔宽度和河道断面。这样不仅可以减少泵站的建设量，还可以充分利用闸后和闸前之间存在的水位差距来开关闸门，然后经过水利工程的自排来满足调水和排涝防洪需要。

1.2 合理的布设泵闸

仅仅是凭借着水利工程的自排能力是不可能满足水利工程的排涝防洪以及调水需求的，而要想达到这一效果，就需要设置和水利工程自排能力相符合的泵站。在进行泵站的设计时，一般会把泵和闸结合起来进行合理的布设，就是说在泵站的下方或泵站周边设置和它相符合的水闸，需要注意的是，一定要以水闸的自排作用为核心。此外，倘若出现恶劣天气和较大的水位差，就要马上采用强排措施，因为这样做不仅可以在很大程度上缩短排水时间，还可以避免不必要的浪费。

2.节能技术在用电设备方面的应用

2.1 提升泵站装置的使用效率

通常情况下，泵站装置的使用效率是指从泵站的进水口到出水口之间所有装备的使用效率，它是与多个因素相关的参数，比如说进出水的流道、闸门等因素。而在这里最重要的是通过科学、合理的设计来降低进出水流道的能源损耗。

2.2 选择合适的水泵和电动机的连接方式

水泵和电动机的连接方式一般有齿连和直接两种，其中，齿连就是经过齿轮的变速箱把水泵和电动机连接起来。在变速箱的帮助下能够使用高速电动机，有效率较高、体积小的特点。但是，因为增添齿轮变速会使得能源消耗较大，由此会导致其能源消耗和直接连接相比增加2%到3%，此外，其噪音也比较大。而直接连接就是将水泵和电动机直接连接起来形成水泵电动机组，而直接连接方式需要水泵和电动机的转速基本保持一致。此外，因为大中型轴流水泵的转速通常比较低，所以，与它配套的电动机也要对应地采用低速的转动机。

3.供电方案的节能设计

3.1 选择合适的供电方案

水利工程泵站的主水泵的电动机容量都很大，所以从经济方面和技术方面综合进行考虑，新水利工程的规范要求，当容量少于250kW时，电动机要选择高压电动机。之前，电动机一直都是采用电压级别为6kV的电动机，而我国电网的电压是10kV，因此，水利工程必须要设置6－10kV的变压器。而为了满足大中型的电动机在启动时降压的要求，变压器的容量就需要大于采用电动机的总容量。近几年来，伴随着我国制造业水平的不断提高，10kV的电动机也逐渐得到了认可。由于使用电压为10kV的电动机时，电动机的启动对电力系统的冲击很大，所以，供电机构对使用10kV的电动机保持着很慎重的态度。而随着区域电网容量的增大，这种影响变得越来越小，可以说只要经过合理的配置，电动机启动时对电网的冲击就可以合理地控制在供电机构所允许的范围内。而在得到供电机构的同意后，在进行水利工程泵站的设计时，对于350到630kW的电动机，就会先考虑使用电压为10kV的电动机。如此一来，就不仅仅节约了供电费用、变压器设施、高压配电设施等水利工程费用，也在很大程度上简化了水利工程的运行管理，并减少了变压器的能源消耗。

3.2 合理地配置变压器

在水利工程泵闸的设计过程中，如果电动机的容量在250kW以下时，就需考虑选择电压为380V的电动机。又因为泵闸电动机的用电量很大，所以必须要设置专用降压变压器。一般情况下，泵站用电也是由该变压器提供的，但是使用总变压器给泵站供电明显是不科学的。因此，在选择此类泵站的供电方案时，需要另外配置变压器，由该变压器给泵站供电。虽然这样一来，水利工程的投资会有所增加，但是在很大程度上避免了大型电机在启动及停止时带来的冲击，并提升了供电的可靠性，此外，还可以节约很多能源。