油田低壓電氣節能設計問題探討

范一豐

（大慶油田工程項目管理有限公司，黑龍江 大慶 163000）

隨著我國現代化進程的加快，對石油資源的需求量越來越大，但也導致油田企業的低負荷配電和用電量問題越來越突出，從石油企業的角度來說，要想做好石油開發工作，必須考慮高效的供配電系統，供配電系統的設計主要是為了降低低壓負荷的影響。低壓電氣設計的過程中，要充分考慮電氣節能問題，對于多余的電氣能源要綜合利用，不要白白浪費，過多的資源浪費容易導致社會壓力膨脹，同時，也為了更好地貼合我國節能環保可持續發展理念，我們需要將節能降耗作為第一目標，做好針對油田低壓電氣節能設計的方案。

1 低壓電氣設計涉及的節能原則

油田低壓電氣節能設計包含的內容比較多，要做好各個方面的對接工作，在正式的節能設計過程中，要遵循一些必要的節能原則，電氣設計主要是為了負荷的合理規劃，保證整合電氣運行的穩定性，所以會涉及很多能源的消耗問題，從某種程度上來說，將節能降耗當作設計首要目標考慮是非常有必要的，也正是基于此，設計過程中要直觀地體現出節能降耗的需求，并將其貫穿于整個電氣運行過程中。節能降耗也不能單一化理解，并不是只局限于節能降耗而其他的就不考慮了，節能降耗并不是強制性的，更多的是建立在合理設計的基礎上，滿足低壓電氣運行的標準，節能降耗要滿足的標準點比較多，在具體實施過程中，要全面考慮各個環節的影響因素，除了節能性因素，需要從設施設備的角度出發，降低不必要的能源消耗，這樣才能最大程度上滿足電氣設計中的節能需求。

2 低壓電氣設備中存在的節能問題

2.1 線路中存在的消耗問題

在油田低壓電氣設計中，對線路的規劃是最繁重的，受種種因素影響，油田電氣線路傳輸是不穩定的，電阻波動幅度比較大，當電流通過線路時，經過電氣設備的傳輸會產生一定的功率消耗，這種功率消耗是一個動態的值，并不是相對固定的，隨著電纜線路長度的增大，功率消耗值會逐漸遞增，基于低壓電氣運行的特殊性，需要將低壓線路中的供電半徑控制在標準范圍內，在半徑范圍融入一個較長的導線橫截面積，隨著截面的增加，會在一定程度上降低線路功率的消耗值，線路運行是一個動態化的過程，對于消耗值的控制，要從多個角度入手，最重要的還是要從線路本身入手。

2.2 低壓電氣設備能耗問題

電源電氣節能設計包括多方面的內容，涉及多個操作環節，在設計油田供配電系統的時候，會牽涉出很多電氣設備，這些電氣設備的能耗比較高，而節能產品本身的能源消耗是呈動態變化的，不同運行效率的產品其能源消耗量是不一樣的，高效率的設備所消耗的能源是比較低的，反過來，則是低效率的設備所消耗的能源越高。變壓器是低壓電氣設備中的重要組成部分，對于變壓器的選擇，我們要綜合考慮各個方面的因素，從電氣設計的實際需求出發，選擇好合適的變壓器，控制功率的消耗，將消耗的功率降至最低。

3 低壓電氣節能設計問題解決措施

3.1 合理配置供配電系統

油田低壓節能設計包含的內容比較多，對于油田供配電系統的設計，我們要做好各個方面的協調工作，供配電系統是低壓運行的基礎，要從現實基礎出發，對供配電系統設計方案進行嚴格的審核，保證設計方案的合理性，在系統正式運行過程中，整個系統所產生的電壓負荷比較大，根據電容量、負荷性質、工程規模等動態因素變化要進行合理的調控，不同的影響因素要采取不同的控制措施。對于供配電系統的規劃，要考慮的因素比較多，這是一個循序漸進的過程，要一步一步慢慢來，在電路規劃過程中，需要根據電負荷的容量值進行合理的分布，將這些容量值分化到不同的區域，可以使得損耗的電壓值降到最低點，隨著電壓值的降低，對供電半徑的要求也沒有那么高，線路損耗也會逐漸降到一個可控的范圍內，正常情況下，供配電系統的線路規劃長度不能低于250m，如果長度過低，會使得電壓值不穩定。還有就是供配電系統具有層級性，分級性質比較突出，不同級別的電能運行標準不同，所造成的電能消耗率也有所區別，對于不同級別的電能消耗，我們需要采取合理的措施進行調控，最大程度上達到供配電系統的節能標準，基于供配電系統的運行需求，我們最好將供配電系統的分級數控制在三級以下，這樣才能最大程度上達到一個節能降耗的目的，其他分級數達不到這種節能效果。在相同運行條件下，要選擇符合線路標準的供電電壓，所選供電電壓不能過大也不能過低，最好與線路標準相契合，在同等條件下，電壓和線路損耗是呈反比關系，電壓高說明損耗小，所以對電壓的控制要精準，在保證成本預算的前提下合理規劃電壓等級，保證低壓電氣節能設計目標的實現。

3.2 優化設計供配電線路

在低壓電路運行中，電流不穩定傳輸就會形成電阻問題，電阻所造成的消耗率比較大，使得很多能源被白白浪費掉了，再加上供配電線路的整體運行消耗比較大，所以對線路的合理管控是非常有必要的，對于油田低壓電氣節能設計，我們要從線路規劃方面入手，做好各個環節的準備工作，設計合理的線路運行方案，在低壓電氣運行過程中降低線路的消耗，當然，要想降低線路的消耗，要從線路本身出發，最優的選擇是使用不同材質的材料作為導線，基于材料的特殊性，會使得線路中的能源損耗得到有效的降低，可以使用的材料有銅芯和鋁芯等，這兩種材料都有著較好的阻隔性，可以有效降低電導率。還有就是電氣設計的線路比較多，很多線路起到的作用不大，還會浪費很多的能源，所以我們可以適當減少一些導線的長度，進一步優化完善供配電線路，在線路方面上達到節能的目的。對于低壓線方面來說，對變壓器位置的規劃要合理，將變壓器調至負荷中心位置，這樣可以有效降低電能的損失，在線路運行中，不同位置的電阻和電壓是不一樣的，電阻一般與線路截面呈反比關系，所以對線路截面的規劃要更全面，我們要滿足線路截面多個性能要求，做到線路截面熱穩定需求，適當增加導線截面，使得導線性能更加穩定，延長其使用周期，保證供電質量。

3.3 選擇配置變壓器

變壓器對于低壓電氣運行有著重要的作用，所以在選擇變換器的時候，要從多個方面進行考慮，對變壓器的容量要有全面的了解，不同容量標準的變壓器其運行效率也不同，這是經濟成本規劃必須考慮的內容，從具體情況倆看，變壓器的容量基本處于穩定波動的范圍內，變壓器的容量大小會在一定程度上影響能耗大小，如果變壓器的容量過大，會使得變壓器無法正常運行，短時間內的負荷急劇增加，利用率降低，過快的負荷變化使得內部壓力增大，很多能源被浪費掉，沒有充分利用。所以，可以更換為小容量的變壓器，保證能源可以得到充分的利用。當然，小容量的變壓器還要根據現實情況進行合理的選擇，并不是說容量小就代表運行穩定，容量過小會使得變壓器超載運行，出現安全問題，損耗也會增加。所以為了對能耗的有效控制，我們要對變壓器進行合理的管控，根據實際需求使用變壓器，將變壓器的容量控制在一個穩定的范圍內，進一步優化完善變壓器的內部運行結構，將其改進為低耗能變壓器，減少能耗的同時降低環境污染。還有就是優化其他的電力設備，在油田低壓電氣設計中會涉及多種電力設備，對于這些設備，我們要采取合適的方法提高其設備性能指標，使設備運行效率更高，設備能耗更低。

4 結語

隨著我國現代化進程的加快，我國電氣水平也得到了明顯的提升，電氣能耗問題也愈加突出，低壓電氣節能設計就顯得越來越重要，進入新時期發展階段，我國石油企業要充分認識電氣節能的重要性，優化各個操作環節，提高設備運行指標，為節約能源貢獻一份力量。