石化項目中的電氣節能設計研究

房宇欣

（大慶油田工程建設有限公司天宇設計院，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

我國的油田資源屬于低滲透類型，所以在原有開采的過程中滲透性較差，因此很難形成自流，所以對于石油的開采就需要依靠電氣設備進行作業。電氣設備在油田開采過程中屬于重要的石油化工設備，但是由于目前電氣設備的結構不合理及多方面因素的影響，電氣設備開采工作的效率也受到了阻礙，并且呈現出了高能耗的特點，嚴重影響了企業的經濟效益與石油化工的效率。企業只有從石油化工業務過程進行強化，針對電氣設備及其電氣系統的節能問題進行研究，這樣才能實現可持續發展與節能發展，推動效益的增多與效率的提升。

1 電氣設備的結構理論概述

電氣設備是石油化工過程中常見的機械設備，主要的工作特點就是通過機械力量的運動實現對原油的開采與抽取，在這個過程中，電氣系統的工作效率決定了對于電能的消耗情況，只有實現了對電能的消耗降低，提高電氣設備開采工作中的效率，才能實現對企業經濟效益的保障與提高。本文首先從理論與重要性角度入手分析，概述了電氣設備電控節能裝置的結構與重要意義，為下文奠定基礎。

基于我國的節能生產與可持續發展的環境，我國國家與社會對于石油化工產業的節能有著更高的需求。能耗高作為石油化工生產過程中重要的問題，嚴重影響了企業經濟效益的提升與國家環保節能工作的開展。因此，從電氣設備對于電能的消耗入手開展節能工作，脫離我國固有的“以電換油”的狀況才能為企業帶來更高的經濟效益，保障石油化工產業在健康穩定的情況下繼續發展[1]。

2 電氣設備運行耗能過大的主要原因分析

2.1 運行過程中懸點荷載多呈現周期性變載荷

電氣設備運行過程中出現的周期性變荷載的情況較為常見，而這種情況導致了凈扭矩曲線出現較大的波動，這就導致許多時候電氣設備不能滿足常規的工作運行，處于輕載的狀態中，嚴重影響了電氣設備的工作效率，就需要通過更高的供能，導致出現“以電換油”的狀況。

2.2 電氣設備在原油開采與抽取時經常出現曲柄角度變化的情況

曲柄角度變化會導致電氣設備中系統平衡受到影響，許多情況下相位角大于90度之后就會出現有功電流呈負值的狀態，影響了平衡效果，就需要增加發電量與能源消耗，保障平衡狀態。

2.3 空抽情況嚴重

在很多時候由于油井中的油量有限，所以采用電氣設備進行抽油時也會出現空抽的現象，導致設備出現各種電能的消耗與浪費，造成經濟損失。

2.4 設備老化的影響

許多企業在開采過程中使用的電氣設備設備老化，設備在開采作業中長期處于一種效率較低的狀態下，這就導致開采時間長、開采能耗增高。并且較老的設備電氣系統也不能實現更搞笑的控制效果，這也是造成電能消耗過大的一個重要原因。

3 電氣設備節能的方法理論與策略研究

3.1 電氣設備節能的方法手段

（1）繼電接觸器的調壓節能概述

電氣設備運動過程中經常出現帶載啟動的情況，這就會導致慣性矩較大。為了避免這一問題的出現，企業應當對于繼電接觸器進行優化提高，在安裝過程中確保定子繞組的切換工作順利開展，降低電能消耗，然后對設備運行過程進行設置，接成三角形-星形的繞組，降低輸入功率，實現節能；

（2）變頻調速器節能概述

基于我國的油田情況來看，目前我國的油田存在低空、低滲透的特點，所以電氣設備的泵排量狀況會大于地下滲透能力，這就會造成許多空抽或者高耗能的情況出現。因此，企業可以針對變頻調速器進行設置與安裝，實現對抽油開采工作的頻率調整與控制，實現效益的最大化與能耗的最低，增強油井產油量與設備中的功率因素提高，避免出現不必要的供電電流[2]；

（3）間抽控制器的使用研究

石油企業在尤其資源開采中經常會存在低滲透的情況，而基于原油開采作業環境，通過電氣設備進行對抽油量的抽取會造成電能浪費情況的出現。所以，企業可以將間抽控制器安置在電氣設備上，形成間抽控制，在出液量不足的情況下控制器可以自動關閉電氣設備，而在液量足的情況下可以再次開啟，形成較高的抽油工作效率，減少電能的浪費與高耗能情況的出現。在目前，間抽控制器的技術在我國已經推行使用，效果良好，可以起到明顯的節能效果；

（4）推廣使用更多節能型的電氣設備和電動機

在電氣系統的選用上還可以進行更有針對性的選擇，選用智能化與自動化水平更高的電氣系統可以實現節能效果，增強電動機與電氣設備的效率與開采質量，提高企業的經濟效益，保障產量在電能消耗減少的情況下可以處于提高的狀態；

（5）解決電氣設備電動機出現的欠載情況

最后，欠載問題也應當得到解決，對抽油進行科學化的管理與負載的嚴格控制，保障電氣設備的負載功率始終在β＝0.75左右，實現采油效率的最大化，避免出現抽空情況，減少電能浪費。

3.2 電氣設備節能的策略探究

（1）改進電氣設備結構

電氣設備結構混亂與裝置選擇不合理的情況都會影響到電氣設備本身的開采效率與經濟效益，所以，為了保障電氣設備的效率，應當采用轉動效率更高的電機與合理科學的電氣系統，降低電能損耗，保障電氣設備結構合理；

（2）提高電氣設備功率

提高電氣設備的功率需要從電動機的機械性能、節能型的電動機使用與對電動機符合率和功率因素的提高等方面入手開展，從多方面入手提高電氣設備的功率，加大科研經費的投入，推動節能生產工作的開展。

4 結語

總而言之，電氣設備的開展節能工作在現階段有著重要的意義與作用，只有提升效率，降低能耗，才能保障經濟效益的提高與可持續發展理念的滲透。因此，企業應當針對性的分析電氣設備目前在開采作業中存在的高能耗問題原因，然后探究出電氣系統的節能方法與策略，推動電氣系統節能性的提高與進步。