油田質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造

熊　文（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

油田質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造

熊文（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心）

針對油田質(zhì)檢站電氣配電系統(tǒng)現(xiàn)狀，以及系統(tǒng)存在的設(shè)備老化嚴(yán)重、故障頻繁、系統(tǒng)能耗高、功率因數(shù)低、無功損耗大、高壓電量計量準(zhǔn)確度低等主要問題，有針對性地提出了更換高準(zhǔn)確度高壓電量計量箱、優(yōu)化變壓器容量配置、采用節(jié)能變壓器淘汰舊變壓器、加裝智能動態(tài)無功補(bǔ)償柜和采用封閉式節(jié)能配電柜替代原來敞開式落后配電柜等5項節(jié)能技術(shù)改造措施。介紹技術(shù)改造情況及效果，并對項目實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)效益作了分析。實(shí)踐證明，該項目技術(shù)先進(jìn)，節(jié)能效果好，項目實(shí)施后電氣配電系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會效益和推廣應(yīng)用價值。

質(zhì)檢站；配電系統(tǒng)；節(jié)能；改造

油田開發(fā)企業(yè)通過逐步淘汰落后高能耗設(shè)備，優(yōu)化運(yùn)行管理措施，推廣應(yīng)用節(jié)能高效設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)能減排，提高能源利用效率和系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的，已成為一項重要的研究課題［1-2］。針對油田質(zhì)檢站配電系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，提出油田質(zhì)檢站電氣配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造方案，并取得了良好的技術(shù)改造效果。

1　質(zhì)檢站配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

某采油廠質(zhì)檢站現(xiàn)擁有各種計量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)28項，年完成各類計量器具檢定3萬余臺，該站配電系統(tǒng)（2個配電室）投產(chǎn)于1988年10月，系統(tǒng)主要配有SL7型315 kVA變壓器1臺，主要負(fù)載設(shè)備有75 kW、55 kW、17 kW油泵各1臺，5.5 kW污油回收泵1臺，15 kW和3 kW水泵各1臺，5.5 kW回收水泵1臺（間歇使用），55 kW負(fù)壓式真空泵1臺和1.5 kW空氣壓縮機(jī)1臺，總裝機(jī)功率為540 kW。由于總裝機(jī)容量的配置是考慮到各種不同型號的油、氣、水流量計量儀表檢定需要而設(shè)計的，實(shí)際生產(chǎn)過程中多數(shù)機(jī)泵設(shè)備處于配用停運(yùn)狀態(tài)，油、氣、水表計量檢定系統(tǒng)同時運(yùn)行時的最大機(jī)組總額定功率僅為158.5 kW，最小機(jī)組總額定功率為100.5 kW，實(shí)際運(yùn)行負(fù)載功率低，所以存在著載荷過低的現(xiàn)象，造成變壓器容量配置的浪費(fèi)。電氣配電系統(tǒng)配電控制柜為4個敞開式配電柜（已列入國家淘汰電氣產(chǎn)品目錄）。2005年該配電系統(tǒng)安裝6 kV高壓計量箱1臺，可實(shí)現(xiàn)無線手持電量抄表和電量遠(yuǎn)程實(shí)時計量監(jiān)控功能。

2　主要存在問題

該電氣配電系統(tǒng)經(jīng)過多年的連續(xù)運(yùn)行，主要存在以下幾個方面的問題：

1）設(shè)備老化嚴(yán)重。該配電系統(tǒng)變壓器出廠于1986年8月，已連續(xù)使用27年，設(shè)備老化嚴(yán)重，系統(tǒng)運(yùn)行效率低，其阻抗電壓為3.9%；電氣配電系統(tǒng)配電控制柜為敞開式落后配電柜，早已停止生產(chǎn)；部分電氣元件為國家淘汰產(chǎn)品，發(fā)生故障，同型號電氣元件更換難度大。

2）故障頻繁，使用維修成本增加。配電系統(tǒng)多次發(fā)生不明原因停電故障，不僅影響質(zhì)檢站正常生產(chǎn)運(yùn)行，而且增加每年生產(chǎn)維修運(yùn)行成本。

3）系統(tǒng)能耗高。SL7型315 kVA變壓器為高能耗變壓器，它與目前常用的S13和S15等節(jié)能變壓器相比，不僅體積大、重量重，而且自身能耗高。

4）功率因數(shù)低，無功損耗大。由于配電系統(tǒng)負(fù)載率低，以及質(zhì)檢站油、氣、水等計量儀表檢定工藝生產(chǎn)條件的限制，造成配電系統(tǒng)功率因數(shù)低，無功損耗大。

5）高壓電量計量準(zhǔn)確度低。該配電系統(tǒng)6 kV高壓計量系統(tǒng)已連續(xù)運(yùn)行10年，其計量準(zhǔn)確度為1.0級，電量計量準(zhǔn)確度等級相對較低。

3　節(jié)能技術(shù)改造措施

針對電氣配電系統(tǒng)存在的上述問題，主要采取以下幾項節(jié)能技術(shù)改造措施：

1）更換高準(zhǔn)確度高壓電量計量箱。采取計量準(zhǔn)確度等級0.2級的高壓電量計量箱替代原來1.0級的高壓電量計量箱。該高壓電量計量箱配無線手持電量計量抄表儀，并具有現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)實(shí)時遠(yuǎn)程功能。

2）優(yōu)化變壓器容量配置。采取變壓器降容措施，在經(jīng)過調(diào)查研究分析的基礎(chǔ)上，變壓器容量由原來的315 kVA下降到目前的250 kVA，不僅可提高變壓器的負(fù)載率，而且每年可節(jié)省變壓器容量費(fèi)用。

3）采用節(jié)能變壓器淘汰舊變壓器。采用S13型250 kVA節(jié)能變壓器淘汰原SL7型315 kVA變壓器。

4）加裝智能動態(tài)無功補(bǔ)償柜。通過加裝1臺智能動態(tài)無功自動補(bǔ)償柜，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)無功自動動態(tài)補(bǔ)償，提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)，降低無功損耗。

5）采用封閉式節(jié)能配電柜替代原來敞開式落后配電柜。通過選用5個封閉式節(jié)能配電柜替代原來4個敞開式落后配電柜。其中1個封閉式節(jié)能配電柜為備用配電柜，以滿足將來用電設(shè)備增加所需。

4　技術(shù)改造實(shí)施情況及效果

該節(jié)能技術(shù)改造措施于2015年10日在某采油廠質(zhì)檢站得到現(xiàn)場有效實(shí)施。技術(shù)改造后的電氣配電系統(tǒng)采用高計量準(zhǔn)確度計量等級的高壓電量計量箱，S13型250 kVA節(jié)能變壓器，5個封閉式節(jié)能配電柜和1個智能無功自動補(bǔ)償柜，不僅有效地解決了電氣系統(tǒng)的隱患，降低了變壓器容量，預(yù)留了節(jié)能配電柜接口，而且優(yōu)化了系統(tǒng)，將系統(tǒng)功率因數(shù)由治理前0.7左右提升到目前的0.95，降低了損耗。技術(shù)改造前后配電系統(tǒng)能耗測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計對比情況見表1。

表1　質(zhì)檢站配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造前后測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計對比

從表1可以看出改造后該配電系統(tǒng)有功功率減少了16.5 kW，無功功率減少了107.4 kvar，有功節(jié)電率達(dá)到11.2%，無功節(jié)電率達(dá)到71.9%，達(dá)到了配電系統(tǒng)良好的整體節(jié)能技術(shù)改造效果。

5　效益分析

通過實(shí)施質(zhì)檢站節(jié)能技術(shù)改造，改善了質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，達(dá)到了項目預(yù)期的目的。

1）變壓器減容效益。通過實(shí)施電氣配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造，降低了變壓器容量，避免了載荷過低現(xiàn)象，優(yōu)化了電氣配電系統(tǒng)運(yùn)行。按照每月13元/kV的標(biāo)準(zhǔn)計算，可降低年容量費(fèi)用支出為10 140元。

2）節(jié)能效益。配電系統(tǒng)采用節(jié)能變壓器、節(jié)能配電柜和智能無功自動補(bǔ)償柜后，有效降低了配電系統(tǒng)的損耗。經(jīng)檢測，系統(tǒng)有功節(jié)電率達(dá)到11.2%，該站改造前年總電耗為58 640 kWh，則該技術(shù)改造后預(yù)計年節(jié)電可達(dá)6568 kWh，以0.631元/ kWh計算，預(yù)計可節(jié)省電費(fèi)支出為4144元。

3）避免因雷擊造成用電設(shè)備故障損失。通過加強(qiáng)避雷設(shè)施的定期檢測與管理，確保避雷設(shè)施安全可靠運(yùn)行，有效避免因雷擊而造成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行設(shè)備、計算機(jī)、低壓配電裝置、埋地電纜以及其它用電設(shè)備故障，年避免直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10萬元。

3項合計，實(shí)施該項目后產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)11.43萬元。

6　結(jié)束語

實(shí)施電氣配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改造，不僅提升了油田質(zhì)檢站配電運(yùn)行的可靠性和運(yùn)行質(zhì)量，優(yōu)化了電氣配電系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的節(jié)能降耗，提升了油田質(zhì)檢系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，而且徹底消除了該站長期存在的電氣配電系統(tǒng)的安全隱患。實(shí)踐證明，該項目技術(shù)先進(jìn)，節(jié)能效果好，具有良好的經(jīng)濟(jì)社會效益和推廣應(yīng)用價值。

［1］朱益飛，宮暢，周亮.油田多措并舉推進(jìn)節(jié)能減排［J］.石油石化節(jié)能，2013，3（12）:40-41.

［2］王用橋，伍名山，羅海峰.淺談配電系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)應(yīng)用及效果分析［J］.油田節(jié)能，2007（1）:44-46.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.07.002

2015-12-02

（編輯賈洪來）

熊文，2009年畢業(yè)于黑龍江工程學(xué)院（車輛工程專業(yè)），從事油田采油設(shè)備節(jié)能管理工作，E-mail：414679585@qq.com，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)西賓路552號技術(shù)監(jiān)督中心節(jié)能監(jiān)測中心，163455。