田 飛

（中海油石化工程有限公司，山東青島 266001）

1 電氣節(jié)能技術(shù)及其應用要點

1.1 技術(shù)原理

電氣節(jié)能技術(shù)在石油化工工程設計中，通過電氣節(jié)能設備實時分析電氣消耗數(shù)據(jù)以及設備運行狀態(tài)，通過分析得到結(jié)果展開優(yōu)化，實現(xiàn)電能資源的節(jié)約[1]。一般電氣節(jié)能技術(shù)在工程設計中運用，①了解實際電能應用情況、運行系統(tǒng)能源節(jié)約情況；②觀察運行設備狀態(tài)，總結(jié)設備在運行中能源節(jié)約狀況；③石油化工生產(chǎn)期間采用的其他輔助技術(shù)在能源節(jié)約方面應用效果[2]。對于石油化工工程設計而言，所有電力設備運行均與設計建設效果有直接關(guān)系，而且電力設備與系統(tǒng)帶來的能源節(jié)約效果也關(guān)系到工程總體能源節(jié)約成效。除此之外，運用電氣節(jié)能技術(shù)加強能源規(guī)劃有效性，減少電氣設備的資金回籠時間，這也是石油化工工程設計非常重要的任務。在制定能源規(guī)劃方面，務必要綜合分析工程生產(chǎn)環(huán)境以及電力設備運行需求，確定石油化工工程建設目標，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化為前提，對電氣能源節(jié)約技術(shù)、節(jié)能設備的經(jīng)濟投入進行討論，確保能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益最大化。

1.2 電氣節(jié)能要點

石油化工工程設計中進行電氣節(jié)能處理，立足于電氣系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電氣設備這三個方面分別展開論述。結(jié)合石油化工產(chǎn)業(yè)可以確定的是電氣設備生產(chǎn)線數(shù)量較多，所以電氣節(jié)能在設計環(huán)節(jié)也是非常重要的一部分[3]。在工程設計中展開電氣節(jié)能分析，要滿足石油化工生產(chǎn)需求，保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)所有電氣設備能夠安全運行。同時，在經(jīng)濟性需求的基礎上，加強對節(jié)能和投資回收期這兩項問題的關(guān)注。最后，站在環(huán)境保護角度，電氣節(jié)能必須要同時展開能源節(jié)約和環(huán)保的分析，從多個方面優(yōu)化石油化工工程設計方案，進而達到電氣節(jié)能設計的最佳成效。

2 電氣節(jié)能技術(shù)應用現(xiàn)狀

盡管電氣節(jié)能技術(shù)在石油化工工程設計中有非常明顯的應用價值，然而在實踐方面，電氣節(jié)能技術(shù)依然有很大的完善空間，工程設計領域也需要解決一些問題，盡可能地提高該項技術(shù)的應用價值。

首先電氣節(jié)能技術(shù)依然處在發(fā)展嘗試階段。與之相關(guān)的電氣節(jié)能設備、基礎設施等也需要進一步完善。提高設備性能，為石油化工工程提供高水平的服務，也能夠滿足當前社會基本需求。初期應用電氣節(jié)能技術(shù)，盡管也可以帶動行業(yè)發(fā)展。然而技術(shù)本身的應用實踐層面依然存在問題，現(xiàn)有理論不足以解決這一類問題，致使電力系統(tǒng)節(jié)能欠缺專業(yè)的指導。其次，電力電氣節(jié)能技術(shù)政策方面，處于信息化時代下，越來越多新興技術(shù)手段在石油化工領域得到應用，而且國家有關(guān)部門也對這一類技術(shù)給予高度重視，相繼推出了使用規(guī)范以及法律法規(guī)等，為技術(shù)應用規(guī)范性提供指導。但是，現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展與市場環(huán)境秩序混亂，而且整體來說情況較為復雜，在長久性戰(zhàn)略目標引導下，可能無法發(fā)揮出電氣節(jié)能技術(shù)配套政策的優(yōu)勢，石油化工工程設計規(guī)范性無法得到體現(xiàn)，這也會限制電氣節(jié)能技術(shù)在行業(yè)領域的推廣與普及。站在客觀視角分析，電氣節(jié)能技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中的應用具有非常理想的成效，然而技術(shù)的使用也存在一些影響因素，甚至會干擾到節(jié)能效果。所以，技術(shù)人員要正確認知節(jié)能減排目標，根據(jù)當前已經(jīng)掌握的電氣節(jié)能技術(shù)，深入到市場環(huán)境中展開調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)在應用方面存在的問題，通過優(yōu)化加強節(jié)能效果，推動石油化工產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 石油化工工程設計電氣節(jié)能的方法

3.1 電氣系統(tǒng)節(jié)能設計

電氣系統(tǒng)節(jié)能設計重點關(guān)注變壓器選擇、系統(tǒng)功率以及線路功率可能導致耗損等問題。選擇變壓器時，因為石油化工工程設計對變壓器的需求量較大，加之變壓器是十分常規(guī)的電氣設備，所以變壓器選型要結(jié)合工程設計需求，尤其是變壓器的負載率。對于系統(tǒng)功率的確定，調(diào)節(jié)電氣節(jié)能應該不斷提升功率，減少電路耗損，這也是提升能源利用率非常有效的方法。當負載率在40%~60%，可將變壓器額定負載降低，以此來控制耗損率。為了有效控制變壓器的負載率，務必要制定切實可行的節(jié)能方案，而且要優(yōu)先選擇新型、節(jié)能型變壓器，達到生產(chǎn)模塊能源消耗控制的效果。計算變壓器負荷率，公式為βb=βm=（1/R）1/2，此時效率可達到最高；按照公式R=PKH/Po計算得出變壓器損耗比，公式中Po為變壓器空載損耗，PKH是變壓器額定負載損耗。另外，變壓器負載調(diào)整率計算，應按照負載調(diào)整率=（滿載時輸出電壓-半載時輸出電壓）/（額定負載時輸出電壓）進行。變壓器運行原理如圖1。

圖1 變壓器運行原理

要想切實提高石油化工工程的運作效益，控制系統(tǒng)功率因數(shù)十分必要，而且系統(tǒng)功率因數(shù)的提升也可以加強能源利用率，節(jié)省電力與生產(chǎn)成本，降低線路電壓。對于所有用電設備的使用，均是按照電磁感應原理，例如電動機和配電變壓器，這一類設備都必須要創(chuàng)建交變磁場，轉(zhuǎn)換、傳遞能量。期間創(chuàng)建交變磁場要保證電功率，也就是所謂的無功功率?？偨Y(jié)功率影響因素，包括人工補償、自然提高這兩種，具體應結(jié)合實際差別提出調(diào)節(jié)方案。功率因數(shù)即有功功率和視在功之比。通過功率因數(shù)可直觀呈現(xiàn)電源輸出視在功率利用率，當功率因數(shù)處在0~1，而且電氣系統(tǒng)功率因數(shù)接近1，此時電路無功功率呈現(xiàn)降低趨勢，代表視在功率利用率提高，而且系統(tǒng)電能輸送功率也得到加強。當提高了功率因素之后，可有效減少電路耗損。為了能夠優(yōu)化功率因數(shù)，利用電動機選型、變壓器、電動機等諸多模塊，經(jīng)過優(yōu)化之后有效杜絕電機空載運行，也能夠提高設備功率因數(shù)。除此之外，并聯(lián)電容器補償、同步電動機補充、動態(tài)無功功率補償?shù)哪Ｊ揭部梢詮V泛應用，提高石油化工工程設計環(huán)節(jié)系統(tǒng)電能輸送率。如果因為線路功率導致?lián)p失，那么在石油化工工程設計期間，建議優(yōu)化線路設計方案，調(diào)整線路長度以及粗細，從而避免發(fā)生線路耗損問題。

石油化工工程設計過程中控制線路功率耗損，可獲得更為理想的電氣節(jié)能技術(shù)應用效果。如果電流在電阻介質(zhì)中經(jīng)過，必然會導致能量耗損，而石油化工工程具有復雜性，工程中含有大量多種類線路、設備，控制線路功率耗損要科學設計電氣線路，減少線路長度。優(yōu)化線路耗損模塊。同時要考慮到外界環(huán)境因素的影響，例如正弦波可能導致畸變，如果畸變程度增加，在高次諧波能量作用下，基波分量隨之減少。電網(wǎng)電壓和電流基波等模塊為電動機常規(guī)運轉(zhuǎn)奠定了基礎，而系統(tǒng)內(nèi)部電壓以及高次諧波電流會導致出現(xiàn)額外無功耗損，而且過電流與過電壓出現(xiàn)，也會降低系統(tǒng)設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與安全性。所以，要想解決電網(wǎng)高次諧波這一現(xiàn)象，務必要采用無源濾波技術(shù)，通過濾波器、電子控制設備等探測系統(tǒng)工作模塊，抵消畸變波形，隨之輸出標準性正弦波。

3.2 電壓節(jié)能設計

為了加強供電電壓穩(wěn)定性，而且能夠快速達到額定電壓，必須要展開節(jié)能設計，若發(fā)現(xiàn)供電電壓存在異常波動，那么低電壓、高電壓在供電時效率也會降低。滿足石油化工工程設計需求，要提高系統(tǒng)供電率，加強電壓節(jié)能平穩(wěn)性，其間也需要優(yōu)化電壓運行模式，以免發(fā)生電壓不穩(wěn)定問題。為此保證供電模塊的有效運轉(zhuǎn)，應該營造用電設備額定電壓最佳工作環(huán)境。很多用電設備處于額定電壓工況方可達到最高效率，如果供電電壓超過額定電壓，便會導致線路中的空載電流出現(xiàn)能源浪費問題；若是額定電壓超過了供電電壓，那么設備負載不會發(fā)生變化，導致線路內(nèi)有較大負載電流形成，同樣會增加線路耗損與能源浪費。

3.3 照明系統(tǒng)節(jié)能設計

照明系統(tǒng)運行期間，為了達到節(jié)能設計目標，需要科學選擇節(jié)能型設備，例如發(fā)光效率高、能源消耗低的節(jié)能燈。這一類照明燈具不僅使用期限長，還不會帶來嚴重能耗，滿足節(jié)能設計要求。因為我國標準電網(wǎng)電壓為220V，若存在電壓過高現(xiàn)象，必然會導致照明設備出現(xiàn)額外熱量，也會縮短設備的使用期限。因此，節(jié)能設計方面可以調(diào)控照明系統(tǒng)回路電壓，以延長設備的使用壽命。

3.4 電氣設備節(jié)能設計

開展石油化工工程設計，其中電氣設備覆蓋范圍非常廣，而且現(xiàn)如今很多電氣設備已經(jīng)實現(xiàn)了節(jié)能設計。如果電氣設備不需要運行，便可調(diào)整為節(jié)能運行模式，當需要使用電氣設備時再調(diào)整為工作狀態(tài)，最大限度地節(jié)省能源。

4 電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢

處于現(xiàn)代化社會環(huán)境下，市場經(jīng)濟的發(fā)展必然需要能源的支撐，尤其是石油化工工程，科學運用電力能源帶動社會經(jīng)濟發(fā)展，而且電力能源也與社會穩(wěn)定和諧發(fā)展有直接關(guān)系?，F(xiàn)階段社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模拓寬，能源耗損量也隨之提高。為了避免能源過度浪費，各行各業(yè)均確定了可持續(xù)發(fā)展這一目標，社會大眾開始關(guān)注能源耗損以及環(huán)境保護等問題。石油化工工程設計中運用電氣節(jié)能技術(shù)，是現(xiàn)階段實現(xiàn)電氣能源資源節(jié)約非常有效的方法之一。在能源可持續(xù)利用這一必然趨勢下，石油化工工程領域務必要完善能源管理制度，今后關(guān)于電氣節(jié)能技術(shù)的應用也要立足于節(jié)能減排、環(huán)境保護等方面進行創(chuàng)新，根據(jù)現(xiàn)有石油化工能源耗損控制得出的經(jīng)驗，提高電力能源利用率。所有從業(yè)者端正自身的工作態(tài)度，正確認知電氣節(jié)能，不僅可以為石油化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供動力，也能夠在工程設計方面獲得更為顯著的電氣節(jié)能效益。

5 結(jié)束語

目前石油化工產(chǎn)業(yè)的電力能源浪費問題比較嚴峻，為了解決該問題必須要深入落實電氣節(jié)能技術(shù)。從電氣系統(tǒng)、電氣設備等方面著手展開優(yōu)化設計，盡可能地減少能源耗損，既要推動石油化工產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展，又要在現(xiàn)有電氣節(jié)能經(jīng)驗基礎上進行優(yōu)化，提高石油化工工程設計中電氣節(jié)能技術(shù)實際應用價值，實現(xiàn)行業(yè)的節(jié)能減排目標。