淺談石化企業電氣節能關鍵技術及應用

鄭群芳

摘要：現階段，我國能源消耗量以及能源生產量排在世界第二位，屬于能源消耗大國。在人們對環境污染以及能源消耗等方面越來越了解的條件下，社會各界更加重視能源形勢問題。在石化企業所有成本投入中，如何降低電氣能耗占據著非常重要的地位。文章對石化企業電氣具體節能技術和實際應用進行了探討。

關鍵詞：石化企業；電氣節能；關鍵技術；電氣能耗；電氣綜合節能系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM92 文章編號：1009-2374（2016）16-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.039

在我國社會和經濟不斷發展的條件下，怎樣節約能源是確保國家實現可持續發展的一個必要條件，其中石化企業運營中的電氣節能空間依然非常大。能源問題是現今社會經濟發展急需解決的重要問題，如果能源消耗非常嚴重，就會給國家造成能源危機，對國家經濟的有效發展產生制約作用，所以應用電氣節能技術是非常有意義的。為了從根本上解決出現的能源問題，不僅應該積極尋找新能源，同時還需要有效應用節能技術，這樣才可以有效減少石化企業生產運營中產生的能耗，與我國節能降耗相關政策相適應。

1 石化企業具體電氣節能現狀

目前，我國大部分大規模石化企業為國有企業，并且是我國國民經濟有效發展的支柱，石化企業生產的經濟狀況以及經濟效益均與社會經濟有著非常緊密的聯系，所以其在經濟發展中占據著非常重要的地位。對于石化企業而言，其生產體系對使用的設備穩定性以及運行持續性提出的要求非常嚴格，如果設備在實際生產中出現故障，有可能引發安全事故，造成能源浪費等問題，所以對電氣節能進行有效的控制是非常緊迫的。

2 石化企業電氣節能系統設計

2.1 系統設計

通過分析以前工作實踐可以知道，導致石化企業產生嚴重電能損耗問題的關鍵原因為諧波含量非常高、低壓配電室工作功率比較低、大馬拉小車現象普遍以及無功損耗非常大等。除此之外，在實際運行中，電容穩定性比較差以及各種基層設備生產專業化程度相對較低都會使得很多電能的使用不能被有效監管，最終使得電能損耗有所提升。因此，為了對電氣節能進行有效的設計，就一定要預先改變以前所使用的電能采集設備以及管理設備，從而從根本上有效設計不同車間用電量、總線和設備數字化，同時對現場總線進行合理的部署。此外，在低壓配電室中設置無功補償以及諧波抑制裝置可以減少無功和諧波產生的損耗，從而提升當前無功補償設備所具有的可靠性。

2.2 企業電氣綜合節能系統

動力分廠變電站高壓配電室中的變壓器出線側和高壓配電室里面的電度表大部分還在使用電磁式儀表，目前系統底層設備實際監控以及測量等方面均缺乏集成化以及專業化程度，未應用當前比較先進的高速工業總線具體通信技術，同時也沒有對底層供用電設備實際用電量進行數字化采集，從而對車間級生產以及電氣能量實現一體化管控造成了一定的限制，所以不能有效監控企業單位產品能耗。

2.2.1 采取高速現場總線技術。因為現場總線系統以及現場總線技術的優點非常多，主要包括信息集成度非常高、成本比較低、方便進行安裝維修、具有較高適應性以及擴展性非常好等，所以受到了學術界以及工業生產行業的廣泛關注，其可以促進化工企業對輸配電系統進行集成監控以及實現綜合自動化目的。

2.2.2 設計節能集成監控以及優化調度平臺。對以分布式結構為基礎的節能集成化監控以及優化調度平臺進行開發，通過信息處理技術、計算機技術以及通信技術等來有效處理用電能耗設備和配網諧波，同時實時監控并且集中管理無功補償裝置，以此來對企業供電方案進行進一步的優化，使全局實現電氣節能。

2.3 進行無功補償

電網輸出的功率包括兩部分，即有功功率、無功功率。無功補償在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，可以降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境，所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理地選擇補償裝置，可以做到最大限度地減少電網的損耗，使電網質量提高，在工程應用中可以選用集中補償、分組補償、單臺電動機就地補償的方式。

3 石化企業所采用的電氣節能主要技術和具體應用

3.1 通過穩定電壓實現節能

當供電電壓達到額定電壓的時候，系統供電效率就是最高的。如果電壓缺乏穩定性、電壓過低或者是過高均不能實現高效供電。對于大部分用電設備，當其處于額定電壓的時候效率最高。若供電電壓超過額定電壓，則將產生大量空載電流，引發能源浪費問題。若供電電壓比具體額定電壓要小，在負載不產生變化的條件下會產生很多負載電流，使得線損提升，也會引發能源浪費問題，所以應該選擇比較合適的供電電壓，若線路電壓變化非常大，應該選擇安裝具備有載調壓的變壓器。

3.2 通過照明系統實現節能

石化企業生產過程中能耗比較大的一部分是照明系統，石化企業正常運營的基礎條件是照明系統，所有石化企業的生產以及有效發展均離不開照明系統，其會對企業正常使用和生產功能的有效發揮產生直接的影響，石化企業照明系統使用頻率較高，實際能耗量非常大，實現照明系統節能是非常有必要的。電氣節能技術對企業照明系統使用具體電氣節能技術的時候，應該對自然采光的有效應用進行充分的考慮，通過自然光的使用來代替一部分人造照明，同時還可以采用光控、時控、聲控相結合的控制方式以及新型節能燈泡等，防止在沒有人的時候系統還在運作產生能源消耗。

3.3 采用智能控制系統

對于電氣技術，其不僅包含有照明以及溫控系統，同時還包含石化企業各生產設備造成的能耗，想要實現節能降耗，還應該采用現代化智能控制系統。通過該控制系統來合理控制化工企業里面的照明設備、溫度以及濕度。這種系統的應用不僅能夠降低勞動力，提高生產智能化程度，同時可以避免產生人走燈亮等能耗問題，除此之外還可以提高風險管理效率。

3.4 采用變頻技術

目前，變頻技術應用范圍非常廣泛，其具有較高的運行合理性，同時也相對完善。在石化行業中，風機、機泵普遍存在“大馬拉小車”現象，在實際生產過程中設備運行效率低，造成大量不必要的損失。采用變頻調節節能技術后，通過變頻控制與實際負荷相匹配，大大提高系統效率，達到節能的目的。石化企業使用的電機功率一般都比較大，變頻器能夠通過調頻來減小能量損耗以及浪費，顯著降低能耗，從而獲得比較理想的節能效果。由于風機、泵類負載的特性，采用變頻技術改造后，節能效果十分顯著，一般可達25%～60%。另外，使用變頻調速技術大大減小了機泵電機的無功損耗，提高電機的功率因素，降低了線路損耗，從而提高了工廠的供電效率，達到節能的目的，對于一些供電容量緊張的企業，甚至可以免去昂貴的增容費；同時，變頻器自身有軟啟停功能，就是當電機啟停的時候，可以降低對設備造成的機械沖擊。變頻器還可以有效保護電機失速、過壓以及過載和短路等，從而確保電機能夠穩定運行，減少多余能耗，實現節能目的。

3.5 采用數據挖掘技術

在我國社會科技不斷發展的條件下，現代測量儀器設備、能量管理系統、先進管理技術、監控系統、現代數據采集系統以及智能發電控制技術等得到了普遍應用。數據挖掘技術主要用來對電力系統負荷進行預測以及分類、對具體系統運行模式進行分類、監控電力系統實際運行狀態以及設備、對整個電力系統進行調度優化以及系統建模等。因為石化企業里面各單位出現的負荷停電以及線路檢修等問題都會對用電量造成影響，通過數據挖掘技術能夠預處理企業里面各單位用電量具體歷史數據，同時采取聚類分析法發現比較相似的那些歷史負荷數據，建立相似度非常高的相應數據序列，從而提升電量預測結果所具有的可靠性。

4 結語

綜上所述，用不同方式的無功補償裝置，采取智能控制系統、變頻技術以及數據挖掘技術來有效減少石化企業能耗，并且提升企業運行自動化水平，從而達到保護環境、降低能耗以及構建綠色石化企業的目標。

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