大港油田配電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)措施分析

郎慶海

摘 要：油田企業(yè)在生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié)都要用到電能，因此，做好企業(yè)配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作，對(duì)于減少資源浪費(fèi)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益具有實(shí)際意義。本文主要對(duì)配電系統(tǒng)的能損進(jìn)行了簡單分析，并在此基礎(chǔ)上介紹了幾種較為常用且有效的節(jié)能降損的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：油田；配電系統(tǒng)；節(jié)能降耗

1 概述

油田既是能源生產(chǎn)企業(yè)，也是能源消耗企業(yè)，原油的開采提升、凈化處理、集中輸送、脫水、注水等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要依靠消耗電力完成。大港油田配電系統(tǒng)是針對(duì)油田生產(chǎn)，為油田的舉升、注水、油氣儲(chǔ)量和輸送提供動(dòng)力，保證油田正常生產(chǎn)的能源保障。供電系統(tǒng)在電力輸送、分配、變壓等環(huán)節(jié)會(huì)不可避免的產(chǎn)生能耗，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，還對(duì)環(huán)境造成了污染。節(jié)能降耗是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競爭力的有效途徑，是油田企業(yè)在不改變生產(chǎn)量，提升自身經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措。

2 油田配電系統(tǒng)能損分析

2.1 配電能耗分析 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電網(wǎng)在配電過程中產(chǎn)生的能耗大約占總發(fā)電量的30%，若能采取有效的措施，降低電能損耗，將為企業(yè)節(jié)約一筆可觀的成本支出。配電網(wǎng)電能損耗主要形式為線損和變損，線損與變損的比值約為7：3，其中影響線損的主要因素有輸電線的長度、橫截面積、輸電電壓、功率因數(shù)等因素；而變損的大小則主要與變壓器的負(fù)載率、負(fù)載功率因數(shù)以及設(shè)備自身的技術(shù)性能有關(guān)。

2.2 配電系統(tǒng)能耗的危害 ①能耗產(chǎn)生熱量帶來的危害。線損主要是以熱量的形式表現(xiàn)出來，由焦耳定律（Q=I2Rt），可知，輸電導(dǎo)線在輸送電能的過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生熱量造成電能的損失，當(dāng)配電線路容量不足時(shí)，產(chǎn)生的熱量很容易造成火災(zāi)的發(fā)生。這是因?yàn)椋娏鳟a(chǎn)生的熱量升高了導(dǎo)線的溫度，加速了導(dǎo)線外絕緣層的老化速度，縮短了設(shè)備和輸電線的使用壽命。對(duì)于油田企業(yè)來說，配電線路中存在分支和搭接的部位較多，更是容易產(chǎn)生熱量，引發(fā)安全事故。②配電系統(tǒng)能耗造成資源浪費(fèi)。配電系統(tǒng)的能耗是電能轉(zhuǎn)為無用功的部分。隨著油田勘探和開采設(shè)備的技術(shù)含量越來越高，油田各環(huán)節(jié)的配電系統(tǒng)也在不斷延伸，導(dǎo)致油田電網(wǎng)負(fù)荷出現(xiàn)及其不均衡的狀況，增大了配電網(wǎng)電能損耗值，直接增大了油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。若不采取合理的減排措施，將對(duì)國家能源的利用率，周圍環(huán)境以及企業(yè)自身的效益產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。

3 配電系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效措施

3.1 配電線路的改進(jìn) 首先，輸電導(dǎo)線的選擇。導(dǎo)線選擇除考慮線損外，還應(yīng)考慮輸電導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電路密度。導(dǎo)線的線損與其截面積成反比，選擇截面積越大的導(dǎo)線，對(duì)降低能耗越有利；但截面積增大的同時(shí)，還增加了導(dǎo)線的成本，綜合兩方面因素的影響，選擇經(jīng)濟(jì)電流密度為0.3-0.6A/mm2的導(dǎo)線是最為合理的。其次，電壓的選擇。就目前的油田生產(chǎn)設(shè)備來說，6kV和10kV的電壓系統(tǒng)都可適用；就電壓質(zhì)量來說，10kV的系統(tǒng)相對(duì)于6kV的系統(tǒng)更具優(yōu)勢(shì)。當(dāng)其他條件一定時(shí)，輸電電壓與線損電壓成反比，高電壓更有利于降低能耗。最后，線路運(yùn)行方式的改進(jìn)。線路運(yùn)行方式方面，結(jié)構(gòu)簡單、投資少的單電源樹干供電方式可靠性不高，若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，則可能影響整個(gè)配電系統(tǒng)的運(yùn)行；而環(huán)網(wǎng)的供電方式，利用雙電源的交替供電模式，減少了故障維修器件停電時(shí)間和停電面積，有效的保障了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

3.2 變壓器的改進(jìn) 首先，選擇新型號(hào)節(jié)能變壓器。配電網(wǎng)中應(yīng)用的較多的S7、S9和S11型號(hào)的變壓器，空載或負(fù)載損耗都有了大幅度的降低。以S7和S11系列變壓器為例，S11系列變壓器在空載或負(fù)載時(shí)，損耗僅為S7系列的60%-70%左右。而新研發(fā)的SH15非晶合金變壓器的損耗更是創(chuàng)造了新低，其空載損耗僅為硅鋼片變壓器的33%左右。雖然新型號(hào)的變壓器在購買價(jià)格上相對(duì)較高，但其具有的超高降損的性能，可在3-4年內(nèi)便可收回成本，因此具有極強(qiáng)的市場(chǎng)推廣價(jià)值。其次，對(duì)變壓器的容量進(jìn)行優(yōu)化。變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)是指變壓器運(yùn)行效率最高，而此時(shí)對(duì)應(yīng)的損耗最低。系數(shù)值需要結(jié)合有功和無功損耗進(jìn)行專業(yè)計(jì)算；而在選擇變壓器時(shí)，可依據(jù)計(jì)算所得的變壓器最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間的右側(cè)選擇變壓器容量。

3.3 無功補(bǔ)償優(yōu)化設(shè)置 對(duì)于配電系統(tǒng)來說，減少能耗，是提高電能利用率最直接有效地?zé)o功補(bǔ)償方法。

方法一，在抽油機(jī)啟動(dòng)柜上可安裝固定的補(bǔ)償電容器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行就地補(bǔ)償。選擇電容器時(shí)，注意容量的選擇，一般來說補(bǔ)償容量應(yīng)小于等于電動(dòng)機(jī)空載容量，采取自愈式并聯(lián)方式的電容器較為合適。為進(jìn)一步保障配網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在啟動(dòng)柜上增加保護(hù)裝備是極其必要的。將過電壓保護(hù)器并聯(lián)在電容器和電機(jī)上，可確保被保護(hù)裝置在遭遇雷電時(shí)，不被過電壓擊穿；將自動(dòng)空氣開關(guān)聯(lián)入電容器回路中，可保護(hù)電機(jī)不受其他故障的影響。方法二，架空配電線路的分散補(bǔ)償。這種方式主要用于補(bǔ)償變壓器的無功功率，并對(duì)經(jīng)過就地補(bǔ)償?shù)牡蛪贺?fù)荷進(jìn)行再次補(bǔ)償，分散補(bǔ)償?shù)脑瓌t為小容量、相對(duì)集中。方法三，自動(dòng)無功補(bǔ)償技術(shù)。利用該項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路有功、無功變化的自動(dòng)跟蹤，并按照既定程序?qū)π枰M(jìn)行補(bǔ)償?shù)木€路自動(dòng)投切不同容量的補(bǔ)償電容器?，F(xiàn)在，較為常用的技術(shù)為真空接觸器控制的自動(dòng)分組投切，這種方式在經(jīng)濟(jì)型方面極具優(yōu)勢(shì)。

3.4 其他措施 除以上節(jié)能措施外，還可通過電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改進(jìn)、照明系統(tǒng)的節(jié)能改進(jìn)以及諧波治理等方式方法對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，以減少不必要的能耗。

3.5 建設(shè)電能檢測(cè)系統(tǒng) 節(jié)能降耗是油田企業(yè)面臨的主要任務(wù)，也是企業(yè)擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，提高市場(chǎng)競爭力的有效途徑。油田企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)對(duì)困難，采取先進(jìn)、科學(xué)的措施，最大限度的降低配網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。同時(shí)還可構(gòu)建電能檢測(cè)系統(tǒng)，利用自動(dòng)化遠(yuǎn)程檢測(cè)技術(shù)，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的耗電情況、運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以保證企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，為后期的技術(shù)提升、管理改進(jìn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

4 總結(jié)

油田企業(yè)是用電大戶，由于設(shè)備性能、配網(wǎng)系統(tǒng)等各方面存在的不足，導(dǎo)致企業(yè)在生產(chǎn)過程中，用于生產(chǎn)的電能損耗較大，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也造成了資源的浪費(fèi)。如何提高電能的利用率，保障企業(yè)的安全生產(chǎn)，是油田企業(yè)當(dāng)前面臨的任務(wù)?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，采用科學(xué)、先進(jìn)的設(shè)備及管理方法，對(duì)于降低企業(yè)生產(chǎn)能耗是具有深刻意義的。

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