油田質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的節(jié)能技術改造

熊　文（大慶油田技術監(jiān)督中心）

油田質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的節(jié)能技術改造

熊文（大慶油田技術監(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)存在的設備老化嚴重、故障頻繁、系統(tǒng)能耗高、功率因數(shù)低、無功損耗大、高壓電量計量準確度低等主要問題，有針對性地提出了更換高準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)能技術改造措施。介紹技術改造情況及效果，并對項目實施后的經(jīng)濟效益作了分析。實踐證明，該項目技術先進，節(jié)能效果好，項目實施后電氣配電系統(tǒng)運行安全可靠，具有良好的經(jīng)濟社會效益和推廣應用價值。

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備，優(yōu)化運行管理措施，推廣應用節(jié)能高效設備，從而達到節(jié)能減排，提高能源利用效率和系統(tǒng)運行效率的目的，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)能技術改造方案，并取得了良好的技術改造效果。

1　質(zhì)檢站配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

某采油廠質(zhì)檢站現(xiàn)擁有各種計量技術標準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，主要負載設備有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負壓式真空泵1臺和1.5 kW空氣壓縮機1臺，總裝機功率為540 kW。由于總裝機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計的，實際生產(chǎn)過程中多數(shù)機泵設備處于配用停運狀態(tài)，油、氣、水表計量檢定系統(tǒng)同時運行時的最大機組總額定功率僅為158.5 kW，最小機組總額定功率為100.5 kW，實際運行負載功率低，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。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，可實現(xiàn)無線手持電量抄表和電量遠程實時計量監(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)運行，主要存在以下幾個方面的問題：

1）設備老化嚴重。該配電系統(tǒng)變壓器出廠于1986年8月，已連續(xù)使用27年，設備老化嚴重，系統(tǒng)運行效率低，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)運行，而且增加每年生產(chǎn)維修運行成本。

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

3　節(jié)能技術改造措施

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)能技術改造措施：

1）更換高準確度高壓電量計量箱。采取計量準確度等級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)實時遠程功能。

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載率，而且每年可節(jié)省變壓器容量費用。

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)無功補償柜。通過加裝1臺智能動態(tài)無功自動補償柜，實現(xiàn)配電系統(tǒng)無功自動動態(tài)補償，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，以滿足將來用電設備增加所需。

4　技術改造實施情況及效果

該節(jié)能技術改造措施于2015年10日在某采油廠質(zhì)檢站得到現(xiàn)場有效實施。技術改造后的電氣配電系統(tǒng)采用高計量準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)電率達到11.2%，無功節(jié)電率達到71.9%，達到了配電系統(tǒng)良好的整體節(jié)能技術改造效果。

5　效益分析

通過實施質(zhì)檢站節(jié)能技術改造，改善了質(zhì)檢站配電系統(tǒng)的運行狀況，達到了項目預期的目的。

1）變壓器減容效益。通過實施電氣配電系統(tǒng)節(jié)能技術改造，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)運行。按照每月13元/kV的標準計算，可降低年容量費用支出為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)電率達到11.2%，該站改造前年總電耗為58 640 kWh，則該技術改造后預計年節(jié)電可達6568 kWh，以0.631元/ kWh計算，預計可節(jié)省電費支出為4144元。

3）避免因雷擊造成用電設備故障損失。通過加強避雷設施的定期檢測與管理，確保避雷設施安全可靠運行，有效避免因雷擊而造成網(wǎng)絡運行設備、計算機、低壓配電裝置、埋地電纜以及其它用電設備故障，年避免直接經(jīng)濟損失達10萬元。

3項合計，實施該項目后產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益達11.43萬元。

6　結束語

實施電氣配電系統(tǒng)的節(jié)能技術改造，不僅提升了油田質(zhì)檢站配電運行的可靠性和運行質(zhì)量，優(yōu)化了電氣配電系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)了企業(yè)的節(jié)能降耗，提升了油田質(zhì)檢系統(tǒng)設備運行的安全可靠性，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。實踐證明，該項目技術先進，節(jié)能效果好，具有良好的經(jīng)濟社會效益和推廣應用價值。

［1］朱益飛，宮暢，周亮.油田多措并舉推進節(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)電技術應用及效果分析［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)于黑龍江工程學院（車輛工程專業(yè)），從事油田采油設備節(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號技術監(jiān)督中心節(jié)能監(jiān)測中心，163455。