天然氣生產場站供配電系統優化創新策略研究

陳燕

摘? 要：文章主要對川東氣田供配電設施現狀進行了分析，針對目前供配電系統存在的問題，通過實施五方面優化措施，取得了三方面顯著成效：降低了能源消耗，降低了運行、維護成本，削減了安全風險。具有較好的推廣價值。

關鍵詞：天然氣;生產場站;供配電;優化;成效

中圖分類號：TM862? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）24-0047-02

Abstract： This paper mainly analyzes the present situation of power supply and distribution facilities in East Sichuan Gas Field. In view of the current problem of power supply and distribution system， through the implementation of five optimization measures， remarkable results have been achieved in three aspects： energy consumption has been reduced. The cost of operation and maintenance is reduced， and the security risk is reduced. Therefore， it has good popularizing value.

Keywords： natural gas; production station; power supply and distribution; optimization; effect

1 川東氣田供配電設施現狀

1.1 專線供電，高壓線路長

川東地區氣田井站大部分建于上世紀八九十年代，受當時供電條件限制，加之氣田井站多處于偏遠山區，為保障氣田生產和員工生活正常用電，氣田供電幾乎均采用建設6（10）kV專線供電的模式延伸至各井站，導致內部6（10）kV供電線路較長，最多時達800余千米。

1.2 線路老化，安全風險高。

氣田專用6（10）kV供電線路從幾千米到幾十千米不等，線路經過沿線多處于山區、丘陵地帶，受國家退耕還林政策影響，沿線植被茂密，線路障礙清除越來越困難。同時由于線路建成時間長和本地區特有的自然條件（大多處于多雷區、酸雨較多）導致部分線路被雷擊的現象時有發生，金具銹蝕較為嚴重，部分電桿出現開裂情況，供電安全和可靠性都受到了嚴重影響，運行、維護工作量大，安全風險較高[1]。

1.3 變壓器富余量大，“大馬拉小車”現象普遍

重慶氣礦原有變壓器363臺，其中額定容量小于50kVA達259臺，占變壓器總數的70%。重慶環境節能監測中心通過對91臺變壓器負荷率測試：其中12臺合格，79臺測試結果不滿足指標要求，合格率僅13%。存在的問題主要是變壓器容量與現場用電設備負荷不匹配。根據現場統計所有設備的額定功率與變壓器的額定容量相比，測試的91臺變壓器的平均負荷率為59.7%，其中有41臺的負荷率低于平均負荷，部分場站的額定負荷率低于10%，24臺設備的額定負荷率不到50%。91臺變壓器僅一臺測試負荷率大于50%，其余變壓器所帶負荷率均不到40%，平均測試負荷率僅10%，部分變壓器測試功率僅為變壓器的損耗。

2 天然氣生產場站供配電系統優化措施

2.1 創新理念，打破石油企業大而全的供電模式

為了保證井站生產、生活用電，川東地區氣田井站供電自建成以來一直沿用專線供電。重慶氣礦于2012年率先打破這一傳統理念，在墊江作業區試點，開展供配電系統的優化簡化，按照井站生產特點和中心站管理用電需求，保留主干線上重要的、用電功率較大的站場，將供電線路長、離主干線遠、用電負荷小的單井站線路及變壓器拆除的原則，打破石油企業傳統的大而全供電模式。2012年至2016年期間墊江作業區停用并拆除雷黃線、雷五線、文黃線及臥南、臥北片區6（10）kV線路，對井站用電采用就地T接附近10kV或380V/220V農網，共計拆除線路100千米左右，拆除變壓器32臺。

墊江作業區完成全部供電網絡的優化簡化后，6（10）kV高壓供電線路從原來的111.63千米優化簡化到3.3千米，配電變壓器從43臺減少到11臺，減少變壓器容量1475kVA。

重慶氣礦在總結墊江作業區供配電設施優簡化帶來成效的基礎上，以此為契機，大力推行供配電設施的優化簡化工作，2015-2018年陸續在鄰水的板東氣田、忠縣、長壽運銷部實施了同類項目，共拆除10kV/6kV高壓供電專線100余千米，拆除變壓器40余臺，減少變壓器容量2995kVA。下一步計劃在大竹、開江、鄰水、開州、渝北等作業區（運銷部）實施供配電優化簡化后還將拆除更多的10kV供電線路和配電變壓器。

2.2 創新模式，因地制宜探索多種供電方式

重慶氣礦根據增壓場站、脫水站、回注站及其它井站分布區域農村電網特點，因地制宜，按照用電情況分別保留部分原有供配電設施、就近T接農網高低壓線路或太陽能供電的創新供電模式，大力促進資源使用高效化。對于增壓站、脫水站、回注站等重點場站及有大功率用電設施的井站保留原變壓器或降低變壓器容量供電，優化簡化供電專線，就近搭接地方10kV電網供電;對于單井站（包括配氣站、集輸站）采取就近接入380/220V電網;部分偏遠井站無法搭接地方電網但由于生產數據采集需要，采用加裝太陽能供電系統方式，滿足了氣田井站的用電需求[2]。

2017年忠縣作業區對供電系統進行了優化，對站場用電負荷較小、非重要場站時，優先就近接入地方380/220V架空線路;對站場用電負荷較大、重要場站（中心站、增壓站、回注站等）時，優先就近T接地方10kV架空線路;充分利用原有的架空線路或路由，降低成本，既安全、可靠、方便又經濟適用。共計對17座井站供電電源進行改造就近搭接地方電網，其中搭接地方10kV線路10處，共計12座井站。搭接地方380/220V線路5處，共計5座井站，拆除供電線路69.6桿千米，由供電專線移除變壓器容量共計1305kVA。

2.3 創新思路，依托技術進步，打開節能降耗新局面

為保證重慶氣礦供電系統優化簡化更合理、更科學，2018年期間，重慶氣礦開展了《井站供電系統優化與措施研究》的科研項目。根據現場實地調查和對部分供電線路及變壓器的測試，以及對墊江、忠縣、長壽作業區/運銷部優化簡化后的經驗歸納總結、對存在的問題進行了細化研究，對不同井站、不同區域分門別類的提出了優化簡化措施，并實施驗證。供電系統優化簡化后，每月將減少約10余萬千瓦時損耗電量，按每千瓦時0.75計算，每月可節約支付電費約7萬余元。

該科研項目獲得的研究成果為后續氣田井站供配電系統優化簡化提供科學依據和技術支撐。

2.4 創新觀念，削減供配電設施安全風險

由于重慶氣礦6（10）kV配電線路分布區域多處于丘陵地帶、加之人口稠密和多雷區，且受退耕還林和線路本身老化等影響，要確保800余千米絕對數量的高壓供配電設施安全、平穩、可靠運行難度極大[3]。

為此，在滿足生產現場用電需求的前提下，通過調整供電模式，供電線路從800余千米降低至590余千米，減少供配電設施的絕對數量，從而降低和削減運行、維護、操作等帶來的安全風險。如忠縣作業區未優化前三年石氣519專線發生故障共52次，用于查找整改故障所造成的停電時間60天;江氣514專線發生故障共45次，用于查找整改故障所造成的停電時間65天;通過優化簡化后，故障停電大幅度減少，安全風險得到了有效控制。

2.5 創新開源節流新模式，著力降本增效

按照管理要求，每年都需開展電氣安全大檢查，對高低壓供配電線路進行維護、清理沿線障礙，對配電變壓器、避雷器等進行預防性試驗;開展春、秋防雷防靜電大檢查工作，同時還要做好突發故障帶來的應急搶險等工作，耗費大量的人力、財力、物力。重慶氣礦從控制成本的源頭抓起，通過優化減少供配電設施的絕對數量，減少運行、維護費用，達到降本增效的目的。一是通過優化供配電設施和中心站管理模式，減少了線路、變壓器損耗和用電環節，氣礦每月用電量由實施前的150余萬千瓦時下降到現在的不足100萬千瓦時，每月可節省電量50余萬千瓦時，節省電費30余萬元;二是部分單位因變壓器容量減少，供電部門在收費上由原來的二步制電價變為一步制電價，取消了基本電費的收取。如墊江作業區、忠縣作業區調整后每月可減少基本電費支出4萬余元（全年近50萬元）;三是間接減少電氣操作人員數量和用工成本[4]。

供配電設施優化簡化后，減少6（10）kV配電線路220余桿千米，減少配電變壓器70余臺，直接減少該部分檢查及預防性試驗費用，預計全年可減少費用支出30余萬元。同時還減少因突發故障帶來的應急搶修等不確定費用。

3 取得的成效

（1）降低了能源消耗。重慶氣礦通過近幾年推行氣田井站供配電設施優化簡化，在滿足正常供用電的情況下，共拆除6（10）kV配電線路220余桿千米，配電變壓器減少74臺，容量減少4470kVA，用電量由實施前原來的每月150余萬千瓦時降為不足100萬千瓦時，每月節約電量50余萬千瓦時，全年可節約電量600余萬千瓦時，折合標煤2000余噸，取得了顯著成效。

（2）降低了運行、維護成本。根據上述測算，全年減少電量600余萬千瓦時，節省電費400余萬元;基本電費方面年度可降低運行成本約50余萬元;全年減少電氣安全大檢查及預防性試驗費用30余萬元。全年重慶氣礦可節約運行、維護成本約500余萬元。

（3）削減了安全風險。實施供配電設施優化簡化后，在人的方面適應了現有電工操作人員數量減少的現狀，減少了操作帶來的不安全行為;在物的方面減少了供配電設施的絕對數量，消除了因本質安全帶來的物的不安全因數;在環境方面，消除了因退耕還林等帶來的沿線遭遇突發故障的潛在隱患;同時在管理方面開展了制度的修訂、完善和員工培訓，提升員工基本技能（兼職電工），堵塞管理上的不安全漏洞。供配電設施的安全風險得到了大幅度削減，為川東氣田高效開發提供了可靠的供電保障。

4 結束語

本文通過對供配電系統優化，取得了以下幾方面的成效：從技術上實現了多種供配電模式能滿足川東氣田生產的需要，并能達到節能降耗之目的;安全上從人、物、環、管等多角度多層次控制風險，達到削減了目前供配電各個環節的風險;從經濟成本上氣礦年度節約500萬元。

參考文獻：

[1]賈世剛.淺論配網供電優化管理的有效策略[J].黑龍江科學，2014（04）.

[2]李霖艷.配網供電優化管理面臨的挑戰與有效措施[J].電子世界，2013（24）.

[3]張賢海.提高配網供電可靠性的措施研究[J].科協論壇（下半月），2013（10）.

[4]張明建.影響10kV配網供電可靠性的因素及解決對策[J].中國新技術新產品，2015（18）.