石油化工項目中的電氣節能設計分析

謝璁

摘要：石油化工企業作為發展勢頭強勁的一項企業，其電氣節能技術得到了一定創新和完善。當前，節能技術廣泛應用于化工企業生產中，電氣節能是主要應用形式之一[1]。在電氣系統中，節能技術的應用能減少生產中不必要的浪費，降低能耗，提高運行效率，對石化企業具有重要意義。

關鍵詞：石油化工項目;電氣節能設計：措施

近年來，我國石油化工產業發展迅速。石化行業節能降耗迫在眉睫，它已成為控制項目建設投資、提高行業間競爭力、制約企業可持續發展的重要因素之一。電氣節能設計是石化企業節能降耗措施的重要方面，節能設計的優化能在不影響企業正常生產前提下，提高企業節能降耗水平，保證企業的可持續發展。

一、電氣節能技術的概述

一般來說，電氣節能技術適用于電子設備、照明系統和電力系統的節能。從石化企業角度來看，電氣設備占據了大部分生產線，電力系統節能是整體電氣節能的關鍵內容，而電子設備節能和照明系統節能也不容忽視。同時，電氣節能設計以滿足建筑工程設計的功能要求和安全為前提，控制能耗，提高設計效率，客觀上要求技術人員正確計算相關負荷參數，并結合國家現行規范標準，盡量選用節能型電氣設備，根據實際情況制定照明標準，降低電氣線路過程耗損，提高供配電系統的功率，達到抑制諧波電流的目的。此外，綜合考慮供配電系統、電氣設備選型、電氣照明等因素，確?？茖W與經濟的共存。

二、電氣節能設計主要內容

節能設計除要注重節能設計理念外，還應結合工作性質進行，因這是一項全面協調性強的工作，能保證滿足社會科技進步的要求，有利于緩解社會發展矛盾，促進我國國民經濟穩定發展。電氣節能設計工作步驟分為：①從電氣系統的供電系統和配電設備角度進行節能;②從電氣系統照明工具角度進行節能;③從建筑電氣設備能耗角度進行節能;④從電力系統計量運算和管理模式角度進行節能;⑤通過能源的綜合利用，最大限度地提高能源利用率，能有效發揮節能減排作用。

三、石油化工項目中電氣節能設計原則

在石油化工項目中應用電氣節能設計必須遵循以下原則，首先，在滿足建筑物功能及安全基礎上減少電氣消耗量，只有這樣才能有效發揮電氣節能技術的作用。其次，在計算相關數據時，設計人員必須配合我國正在實施的相關行為規范，使用標準的電氣節能設備，并根據建筑物的實際功能及消費量需求選擇照明。一些設計人員認為自己有足夠的設計經驗，在設計時完全基于自己的想法，有時可能會有一定的效率，但大多數時候很難保證節能環保性。因此，為有效降低電氣設備運行造成的損耗，有必要增加供配系統功率，從而有效抑制諧波電流。最后，設計人員還必須綜合考慮建筑物供配電系統及電氣照明系統，仔細計量、管理和選擇設備，為可再生能源的回收利用做出貢獻，促進我國節能降耗策略的發展。

四、石油化工項目中電氣節能設計問題

1、技術問題。到目前為止，我國石化項目的電氣節能技術還存在一些明顯的問題。首先，技術問題。與以往石化項目的運行效果相比，目前項目進展已有很大改善，然而，總的來說，這項技術還不是很發達，雖然一些地區實現了技術現代化，但其覆蓋范圍相對狹窄，不能滿足當代社會使用需求，這也是石化項目不能有效發展電氣節能技術的主要原因。21世紀出現越來越多的新技術，其中許多技術能與電氣節能技術相結合。當該技術不能滿足預期時，甚至會給石化項目的其他應用帶來技術問題。因此，這也是石化企業亟待解決的問題。

2、政策問題。到目前為止，我國還未制定一套相對完整、具有威懾力的法律機制，更不用說電氣節能設計制度，盡管從客觀角度來看，國家政府也有相關規定，然而，這些制度的實施只是表面的，未深入到關鍵點，也在電氣節能設計這一塊只字未提，這使得我國的石化項目在電氣節能技術的應用上無法律支持。造成這一問題的主要原因是政府對電氣節能技術不夠重視，事實上，電氣節能技術不僅會給石化企業帶來更好的發展趨勢，還會為人們的生活創造福利和便捷。因此，在未來的改革中，必須大力推廣電氣節能技術的應用，讓更多的人了解電氣節能技術，并逐步深入到石化領域。

五、石油化工項目中電氣節能設計措施

1、在電力系統中實施節能。電力系統節能是指提高系統功率因數，在電氣節能設計中，系統功率因數能為電量審核提供很大依據，是保證電量正確性的關鍵，原則上，運行時功率應達到0.9及以上。因功率不僅影響電壓和成本，還影響整個設備的正常使用。在提升功率的同時，也將提高設備的利用率，從而在滿足相同供配電需求情況下，大幅減少無功率傳輸造成的損耗。還能在一定程度上減少設備投資力度，適當減少人工工作量，在設備運行時使其長期保持電壓穩定[2]。例如，電機運行時，當電機額定電壓保持正常時，即當電機運行效率最高時，此時電機最穩定，溫度停留在一個正常幅度，然而，當電機電壓超過正常范圍時，可能會產生巨大的空載電流，浪費大量的電力資源，不利于我國節能降耗的發展。

2、變、配電所的選址。在石油化工項目電氣設計中，供配電系統的平面布置應合理，變、配電所的位置應盡可能靠近整個供配電系統的負荷中心，在滿足整個系統供電可靠性前提下，盡量減少電氣線路的敷設長度，從而減少線路損耗。

3、選擇合適的變壓器。在石油化工項目運行中，許多變壓器連續工作，這將使變壓器超負荷運行。隨著時間的推移，它會造成故障，并削弱變壓器使用壽命。并且并不是只有一個變壓器長期運行，當多個變壓器一起超負荷運行時，從節能降耗角度出發，在滿足設備用電需求情況下，應盡量減少變壓器損耗，這是延長變壓器使用壽命的主要方法。通常，在選擇變壓器時，設計人員會根據40～60%的負載進行選擇。然而，從節能環保角度來看，當變壓器負荷為50～60%時，是最佳使用狀態。

4、有效降低電能傳輸中的消耗。電氣線路本身有一定電阻，當電流傳輸時，必然會產生相對較大的電氣消耗，石化項目通常涉及線路較多，若這種情況持續很長一段時間，大量的電氣將被損耗掉。因此，設計人員可通過減少電氣線路長度或增加線路橫向面積等來有效改善這一問題。國家政府還應制定相關的節能政策，為能與國家實施的相關節能環保政策相協調，在石油化工項目的電氣節能設計中，必須合理利用環保資源，控制及管理項目中的投資成本。設計人員在電氣節能設計時，還必須嚴格執行國家新頒布的政策，在保證安全基礎上采取相關節能措施，以此改善應用不合理現象。

5、負荷計算。計算負荷是指一種設想的持續性負荷，其熱效應等于同一時間內實際變動負荷產生的最大熱效應。對于電氣節能設計，若根據發熱條件選擇電器或導體，一般以30min的最大平均負荷作為選擇依據。在計算負荷時，必須準確評估用電設備容量，從源頭上有效控制供配電系統的電氣節能設計。

6、功率補償。電感產生的磁場及電容產生的電場存在于同一個時間周期內，雖然與電源進行能量交換，但不會產生能量損耗，這種能量交換的最大值稱為無功功率，通常存在于帶有電感和電容的供配電系統中。

用電設備的無功功率與通過兩端的電壓或電流之間的相位角差為90°，這種現象不會損耗有功功率，但會降低用電設備總平均功率因數。因此，有必要安裝必要的無功補償設備，以提高用電設備的總平均功率因數，最終提高電能質量水平。

總之，在石化項目中，通過電氣節能設計，一方面能有效提高供配電系統運行穩定性，另一方面能大幅降低投資成本，避免資源資本的浪費。通過有效運用電氣節能設計措施，能有效控制石化項目能源運用不合理現象，進而對項目的順利實施起到促進作用。

參考文獻

[1]欒家斌.石油化工項目中的電氣節能設計探討[J].純堿工業，2017（01）：21-22.

[2]駱磊.石油化工項目中的電氣節能設計分析[J].石化技術，2018，25（09）：191.