高海濤，于志堅(jiān)，張大偉

（吉林石化公司工程師，吉林吉林 132021）

1 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

節(jié)能設(shè)計(jì)除了需要重視節(jié)能的設(shè)計(jì)理念之外，也要結(jié)合工作性質(zhì)來(lái)進(jìn)行，因?yàn)檫@是一項(xiàng)綜合性和協(xié)調(diào)性較強(qiáng)的工作，既要確保能夠滿足社會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的要求，幫助緩解社會(huì)發(fā)展矛盾，也需要促進(jìn)我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)的工作主要分為5個(gè)步驟，①?gòu)碾姎庀到y(tǒng)中的供電系統(tǒng)以及配電設(shè)備的角度來(lái)進(jìn)行節(jié)能；②從電氣系統(tǒng)的照明工具角度來(lái)進(jìn)行節(jié)能；③從建筑電氣設(shè)備的耗能角度進(jìn)行節(jié)能；④從電氣系統(tǒng)的計(jì)量運(yùn)算以及管理方式的角度進(jìn)行能源節(jié)約；⑤通過(guò)能源的綜合利用使能源利用率最大化，能夠有效起到節(jié)能減排的作用。

2 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)重要原則

（1）經(jīng)濟(jì)性。在對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)改造過(guò)程中，需要根據(jù)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)合理的選擇節(jié)能設(shè)備和節(jié)能材料。在節(jié)能減排設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果有節(jié)省下的資金，則能在短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)之前的資金投入。如果企業(yè)一味地追求節(jié)能設(shè)計(jì)，沒(méi)有兼顧真實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益，就會(huì)導(dǎo)致入不敷出現(xiàn)象的出現(xiàn)，既達(dá)不到預(yù)期的節(jié)能效果，也會(huì)失去節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義。例如，企業(yè)在購(gòu)買和安裝1臺(tái)節(jié)能設(shè)備需要100萬(wàn)元人民幣，若投運(yùn)后每年可節(jié)約5萬(wàn)元人民幣的能源費(fèi)，則需要20年才能收回企業(yè)投資。因化工企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新較快，在20年當(dāng)中企業(yè)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生較大變化等，所以其經(jīng)濟(jì)性較差，該節(jié)能設(shè)計(jì)不適合在企業(yè)里應(yīng)用。

（2）節(jié)能性。在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)，就是能夠從根本上降低企業(yè)的總能耗，因此節(jié)能技術(shù)應(yīng)用還需要查看企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，節(jié)能技術(shù)或節(jié)能設(shè)備能否有效地減少了能耗，能夠讓企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展與節(jié)能技術(shù)一起相互促進(jìn)。雖然從目前情況看我國(guó)的一些節(jié)能技術(shù)還不成熟，一部分節(jié)能設(shè)備還不普及，但從整體上講，節(jié)能已經(jīng)成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。

（3）誠(chéng)信性。節(jié)能的另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則就是符合國(guó)家法規(guī)的要求，企業(yè)應(yīng)始終以創(chuàng)新技術(shù)和發(fā)展節(jié)能設(shè)備為主要的發(fā)展目標(biāo)，在運(yùn)行中不斷提升誠(chéng)信度，既是對(duì)企業(yè)自身負(fù)責(zé)，也是對(duì)社會(huì)發(fā)展負(fù)責(zé)。要堅(jiān)決杜絕弄虛作假現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要通過(guò)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和安排來(lái)減少能源消耗，既保障企業(yè)人員的人身與財(cái)產(chǎn)安全，這是企業(yè)對(duì)自己誠(chéng)信度的體現(xiàn)。在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)，還要保障社會(huì)的安全穩(wěn)定，這同樣也是企業(yè)對(duì)社會(huì)誠(chéng)信度的表現(xiàn)。

3 石油化工項(xiàng)目電氣節(jié)能設(shè)計(jì)有效措施

（1）變電所、配電所的位置選擇。在石油化工項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)中，需要科學(xué)合理的布置好整個(gè)供配電系統(tǒng)的平面位置，選擇的變電所以及配電所的位置，一定要盡可能的依靠整個(gè)供配電系統(tǒng)的負(fù)荷中心。例如，在離子膜項(xiàng)目及醇醚項(xiàng)目中，就是如此。變電所及配電所選擇的位置，需盡可能的滿足整個(gè)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，減少電氣線路的敷設(shè)長(zhǎng)度，可有效減少線路產(chǎn)生的各種損耗。

（2）負(fù)荷計(jì)算。是計(jì)算最大負(fù)荷或需要的負(fù)荷值，它是一種假想的持續(xù)性負(fù)荷，即計(jì)算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)在同樣時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)符合產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)是相同的。在石油化工項(xiàng)目的配電設(shè)計(jì)當(dāng)中，一般都會(huì)使用30 min的最大平均負(fù)荷，來(lái)當(dāng)成是按照發(fā)熱條件選擇的電器或?qū)w的主要依據(jù)。在計(jì)算電氣負(fù)荷時(shí)，要準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)出用電設(shè)備的主要容量，并控制好供配電系統(tǒng)進(jìn)行電器節(jié)能設(shè)計(jì)的主要源頭。根據(jù)我國(guó)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的詳細(xì)要求，負(fù)荷計(jì)算有3種方法：①單位產(chǎn)品耗電量法，主要應(yīng)用在用電設(shè)備功率及臺(tái)數(shù)無(wú)法確定時(shí)，所采用的負(fù)荷計(jì)算方法；②利用系數(shù)法，是應(yīng)用系數(shù)來(lái)計(jì)算出最大負(fù)荷的平均負(fù)荷，然后根據(jù)設(shè)備的功率和數(shù)量差異性，乘以有效臺(tái)數(shù)最大系數(shù)，來(lái)計(jì)算負(fù)荷的數(shù)據(jù)；③需要系數(shù)法，是用設(shè)備的最大功率，乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)來(lái)計(jì)算負(fù)荷。

（3）變壓器的選擇。在石油化工項(xiàng)目中，大部分變壓器都需要長(zhǎng)期連續(xù)工作，由于負(fù)荷等級(jí)較高，以及變壓器數(shù)量較多，因此從其節(jié)能降耗的角度來(lái)說(shuō)，可以在滿足設(shè)備運(yùn)行需求的前提下，盡可能的選擇能夠減少變壓器損耗的型號(hào)。例如，一般情況下，設(shè)計(jì)人員在選擇變壓器時(shí)會(huì)按照40%～60%的負(fù)荷率來(lái)進(jìn)行考慮，但從節(jié)能降耗的角度來(lái)看，選擇變壓器50%～60%的負(fù)荷率，是最具有節(jié)能降耗效果的。

（4）功率的補(bǔ)償。無(wú)功功率主要是存在于具有電容和電感的供配電系統(tǒng)當(dāng)中，電感能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，跟電容產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)在同樣的一個(gè)時(shí)間周期當(dāng)中，來(lái)完成電源之間的能量交換。但是該過(guò)程并不能發(fā)生能量消耗現(xiàn)象，因此能量交換的最大值則屬于無(wú)功功率。石油化工項(xiàng)目中的用電設(shè)備產(chǎn)生的無(wú)功功率，與經(jīng)過(guò)兩端的電壓和電流有90°的相位角差，因此并不消耗有功功率，但在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)減少用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)。因此在選擇無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇使用必要的設(shè)備，然后優(yōu)化其他可有可無(wú)的設(shè)備，進(jìn)一步提升用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)，以及電氣設(shè)備的電能質(zhì)量。如果人工無(wú)功功率的補(bǔ)償裝置并聯(lián)電力電容器時(shí)，在無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，通常選擇在變壓器的一次側(cè)、兩次側(cè)及設(shè)備終端處等位置。

（5）電纜規(guī)格控制。在石油化工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要使用大量的電纜，單根的電纜鋪設(shè)長(zhǎng)度還有截面都非常的巨大。例如，在離子膜項(xiàng)目中，管道泵電纜的選型規(guī)格為ZRYJV-0.6/1kV-3X120+1X70，該類型的電氣電纜單根鋪設(shè)長(zhǎng)度可達(dá)228 m，所以其有功損耗和無(wú)功損耗都非常巨大。所以，在選擇電纜規(guī)格過(guò)程中，可以根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)臏p少電纜的鋪設(shè)長(zhǎng)度，或使增加電纜的截面應(yīng)合理。

（6）可再生資源的使用。在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，能夠應(yīng)用的可再生能源有太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)等。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是應(yīng)用太陽(yáng)能電池方陣，包括能夠充放電控制器和逆變器，以及蓄電池組、交流配電柜、自動(dòng)太陽(yáng)能組件除塵系統(tǒng)等，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生任何污染，是綠色節(jié)能的能源系統(tǒng)。風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)同樣屬于綠色節(jié)能能源系統(tǒng)，但是風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)受到了使用區(qū)域的限制，因此在應(yīng)用范圍上不如太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用得廣泛。

4 結(jié)語(yǔ)

在石油化工工程項(xiàng)目中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)，能夠有效提升供配電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，減少投資成本的浪費(fèi)。只有應(yīng)用了嚴(yán)格的電氣節(jié)能措施，有效控制石油化工項(xiàng)目中能源使用不合理的現(xiàn)象，才能促進(jìn)項(xiàng)目的順利落實(shí)。