大港油田配電系統節能降耗技術措施分析

郎慶海

摘 要：油田企業在生產的多個環節都要用到電能，因此，做好企業配電系統的節能降耗工作，對于減少資源浪費，提高企業經濟利益具有實際意義。本文主要對配電系統的能損進行了簡單分析，并在此基礎上介紹了幾種較為常用且有效的節能降損的技術。

關鍵詞：油田；配電系統；節能降耗

1 概述

油田既是能源生產企業，也是能源消耗企業，原油的開采提升、凈化處理、集中輸送、脫水、注水等各個環節都需要依靠消耗電力完成。大港油田配電系統是針對油田生產，為油田的舉升、注水、油氣儲量和輸送提供動力，保證油田正常生產的能源保障。供電系統在電力輸送、分配、變壓等環節會不可避免的產生能耗，給企業帶來經濟損失的同時，還對環境造成了污染。節能降耗是提高企業經濟效益，增強企業市場競爭力的有效途徑，是油田企業在不改變生產量，提升自身經濟效益的重要舉措。

2 油田配電系統能損分析

2.1 配電能耗分析 據不完全統計，電網在配電過程中產生的能耗大約占總發電量的30%，若能采取有效的措施，降低電能損耗，將為企業節約一筆可觀的成本支出。配電網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、功率因數等因素；而變損的大小則主要與變壓器的負載率、負載功率因數以及設備自身的技術性能有關。

2.2 配電系統能耗的危害 ①能耗產生熱量帶來的危害。線損主要是以熱量的形式表現出來，由焦耳定律（Q=I2Rt），可知，輸電導線在輸送電能的過程中，不可避免的會產生熱量造成電能的損失，當配電線路容量不足時，產生的熱量很容易造成火災的發生。這是因為，電流產生的熱量升高了導線的溫度，加速了導線外絕緣層的老化速度，縮短了設備和輸電線的使用壽命。對于油田企業來說，配電線路中存在分支和搭接的部位較多，更是容易產生熱量，引發安全事故。②配電系統能耗造成資源浪費。配電系統的能耗是電能轉為無用功的部分。隨著油田勘探和開采設備的技術含量越來越高，油田各環節的配電系統也在不斷延伸，導致油田電網負荷出現及其不均衡的狀況，增大了配電網電能損耗值，直接增大了油田企業的經濟損失。若不采取合理的減排措施，將對國家能源的利用率，周圍環境以及企業自身的效益產生極為嚴重的影響。

3 配電系統節能降耗的有效措施

3.1 配電線路的改進 首先，輸電導線的選擇。導線選擇除考慮線損外，還應考慮輸電導線的經濟電路密度。導線的線損與其截面積成反比，選擇截面積越大的導線，對降低能耗越有利；但截面積增大的同時，還增加了導線的成本，綜合兩方面因素的影響，選擇經濟電流密度為0.3-0.6A/mm2的導線是最為合理的。其次，電壓的選擇。就目前的油田生產設備來說，6kV和10kV的電壓系統都可適用；就電壓質量來說，10kV的系統相對于6kV的系統更具優勢。當其他條件一定時，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，線路運行方式的改進。線路運行方式方面，結構簡單、投資少的單電源樹干供電方式可靠性不高，若某一環節出現故障，則可能影響整個配電系統的運行；而環網的供電方式，利用雙電源的交替供電模式，減少了故障維修器件停電時間和停電面積，有效的保障了供電系統的穩定性和持續性。

3.2 變壓器的改進 首先，選擇新型號節能變壓器。配電網中應用的較多的S7、S9和S11型號的變壓器，空載或負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載時，損耗僅為S7系列的60%-70%左右。而新研發的SH15非晶合金變壓器的損耗更是創造了新低，其空載損耗僅為硅鋼片變壓器的33%左右。雖然新型號的變壓器在購買價格上相對較高，但其具有的超高降損的性能，可在3-4年內便可收回成本，因此具有極強的市場推廣價值。其次，對變壓器的容量進行優化。變壓器的經濟負載系數是指變壓器運行效率最高，而此時對應的損耗最低。系數值需要結合有功和無功損耗進行專業計算；而在選擇變壓器時，可依據計算所得的變壓器最佳經濟運行區間的右側選擇變壓器容量。

3.3 無功補償優化設置 對于配電系統來說，減少能耗，是提高電能利用率最直接有效地無功補償方法。

方法一，在抽油機啟動柜上可安裝固定的補償電容器，對設備進行就地補償。選擇電容器時，注意容量的選擇，一般來說補償容量應小于等于電動機空載容量，采取自愈式并聯方式的電容器較為合適。為進一步保障配網系統的穩定性，在啟動柜上增加保護裝備是極其必要的。將過電壓保護器并聯在電容器和電機上，可確保被保護裝置在遭遇雷電時，不被過電壓擊穿；將自動空氣開關聯入電容器回路中，可保護電機不受其他故障的影響。方法二，架空配電線路的分散補償。這種方式主要用于補償變壓器的無功功率，并對經過就地補償的低壓負荷進行再次補償，分散補償的原則為小容量、相對集中。方法三，自動無功補償技術。利用該項技術，可實現對線路有功、無功變化的自動跟蹤，并按照既定程序對需要進行補償的線路自動投切不同容量的補償電容器。現在，較為常用的技術為真空接觸器控制的自動分組投切，這種方式在經濟型方面極具優勢。

3.4 其他措施 除以上節能措施外，還可通過電動機的節能改進、照明系統的節能改進以及諧波治理等方式方法對配電系統進行進一步優化，以減少不必要的能耗。

3.5 建設電能檢測系統 節能降耗是油田企業面臨的主要任務，也是企業擴大經濟效益，提高市場競爭力的有效途徑。油田企業應積極應對困難，采取先進、科學的措施，最大限度的降低配網系統的損耗。同時還可構建電能檢測系統，利用自動化遠程檢測技術，對企業生產設備的耗電情況、運行情況進行實時檢測，以保證企業生產系統的安全性、穩定性和經濟性，為后期的技術提升、管理改進提供可靠的數據支持。

4 總結

油田企業是用電大戶，由于設備性能、配網系統等各方面存在的不足，導致企業在生產過程中，用于生產的電能損耗較大，給企業帶來巨大的經濟損失，同時也造成了資源的浪費。如何提高電能的利用率，保障企業的安全生產，是油田企業當前面臨的任務。科技是第一生產力，采用科學、先進的設備及管理方法，對于降低企業生產能耗是具有深刻意義的。

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