石化項(xiàng)目的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析

孫莉

摘 要：為了響應(yīng)國家的相關(guān)節(jié)能政策，合理使用并節(jié)約能源，同時(shí)控制建設(shè)項(xiàng)目的投資成本，工程技術(shù)人員在石油化工項(xiàng)目的電氣供配電系統(tǒng)中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國家電氣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在滿足供配電系統(tǒng)安全可靠性的前提下，采用相關(guān)的電氣節(jié)能措施，有效地控制能源的不合理過度使用，確保工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)要點(diǎn)；電氣節(jié)能；石化項(xiàng)目；可再生

石化項(xiàng)目電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則為：在滿足建筑物設(shè)計(jì)功能及安全性的前提下，降低能源消耗率，提高工作效率；正確計(jì)算相關(guān)負(fù)荷參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型電氣設(shè)備，選擇符合實(shí)際情況的照度標(biāo)準(zhǔn)，降低電氣線路的過程損耗，提高供配電系統(tǒng)的功率因素，抑制諧波電流等；綜合考慮建筑物的供配電系統(tǒng)、電氣照明、電氣設(shè)備的選型、計(jì)量與管理、可再生能源的利用等措施；技術(shù)先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)合理性共存。下文中，筆者分析了石油化工項(xiàng)目中有關(guān)電氣節(jié)能的相關(guān)措施，針對石油化工項(xiàng)目的基本特點(diǎn)，在滿足生產(chǎn)企業(yè)正常運(yùn)行的前提條件下，對石油化工企業(yè)的能源配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低能源耗用成本，以提高企業(yè)自身的電氣節(jié)能水平。

1 變電所和配電所的位置設(shè)計(jì)

石油化工項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)中，供配電系統(tǒng)的平面應(yīng)合理布置，變、配電所的位置應(yīng)盡可能地靠近整個(gè)供配電系統(tǒng)的負(fù)荷中心（如合成氨項(xiàng)目的氣化工序、純堿項(xiàng)目的重堿工序等），在滿足整個(gè)系統(tǒng)供電可靠性的前提下，最大限度地降低電氣線路的敷設(shè)長度，從而減少線路的損耗。

2 計(jì)算負(fù)荷

計(jì)算負(fù)荷又稱為需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用三十分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確地評估用電設(shè)備的容量，控制好供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的源頭。根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》（第四版），負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位產(chǎn)品耗電量法等。需要系數(shù)法用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷。單位產(chǎn)品耗電量法主要用于用電設(shè)備功率和臺數(shù)無法確定時(shí)。

3 變壓器設(shè)計(jì)

在石油化工項(xiàng)目中，大部分變壓器處于長期連續(xù)工作過程中，負(fù)荷等級較高，數(shù)量較多，因此從節(jié)能降耗的角度來分析，在滿足用電設(shè)備需求的前提下，變壓器的選型應(yīng)盡可能降低變壓器的損耗。一般情況下，設(shè)計(jì)人員選擇變壓器時(shí)通常按照40-60%負(fù)荷率考慮，但從節(jié)能降耗的角度來分析，變壓器的負(fù)荷率在50-60%時(shí)是最具有節(jié)能效用的。

4 功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)

無功功率，存在于具有電感和電容的供配電系統(tǒng)中，電感所產(chǎn)生的磁場和電容所產(chǎn)生電場在同一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，與電源之間進(jìn)行能量的彼此交換，但不發(fā)生能量的消耗，而能量交換的最大值就稱為無功功率，用字母Q表示，單位為乏（VAR）。用電設(shè)備的無功功率與經(jīng)過其兩端的電壓或電流有九十度的相位角差，因此不會消耗有功功率，但會降低用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)，此時(shí)就應(yīng)該考慮采取裝設(shè)必要的無功功率補(bǔ)償設(shè)備，以進(jìn)一步提高用電設(shè)備的總平均功率因數(shù)，從而改善電能質(zhì)量。一般情況下，采用裝設(shè)并聯(lián)電力電容器作為人工無功功率補(bǔ)償裝置，進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，通常裝設(shè)在變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)、設(shè)備終端處等位置。

5 諧波設(shè)計(jì)

石油化工項(xiàng)目中存在大量的非線性用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變頻器等，造成供配電系統(tǒng)中的諧波問題較為突出，嚴(yán)重影響了供配電系統(tǒng)的工作效率。諧波控制裝置可以有效地抑制或消除高次諧波，降低用電設(shè)備的工作溫度，以提高其工作效率。諧波控制的方式有很多，主要有利用脈寬調(diào)制技術(shù)，增加換流裝置的脈動(dòng)數(shù)，采用多電平變流技術(shù)，串接電抗器，加裝無源濾波器，裝設(shè)靜止無功補(bǔ)償裝置等，選擇哪一種控制諧波的方式，要以技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理為原則進(jìn)行綜合考慮。

6 照明設(shè)計(jì)

照明節(jié)能作為建筑電氣節(jié)能的重要組成部分，正成為石油化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。照明節(jié)能設(shè)計(jì)主要采取以下措施：選擇正確的照度標(biāo)準(zhǔn)；選擇正確的照明方式；選擇高光效節(jié)能燈具；選擇合理的燈具安裝位置；選擇正確的照明配電控制方式；選擇節(jié)能型的鎮(zhèn)流器；建筑環(huán)境節(jié)能。

7 可再生能源設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)中，可再生能源系統(tǒng)主要是指太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)等。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，是由太陽能電池方陣，充放電控制器，逆變器，蓄電池組，交流配電柜、自動(dòng)太陽能組件除塵系統(tǒng)、自動(dòng)太陽能跟蹤系統(tǒng)等設(shè)備組成，運(yùn)行過程中不產(chǎn)生任何污染，屬于綠色能源系統(tǒng)。風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)也屬于綠色能源系統(tǒng)，但受限于使用區(qū)域，運(yùn)用廣泛性不及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)?？稍偕茉聪到y(tǒng)作為一種綠色能源系統(tǒng)，對于改善我國能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)環(huán)境具有重要意義，是未來能源開發(fā)的發(fā)展方向。

綜上所述，近年來我國石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，石油化工產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗已迫在眉睫，成為控制項(xiàng)目建設(shè)投資，提高行業(yè)間競爭力，制約企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是石油化工企業(yè)節(jié)能降耗措施中的重要方面，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化，能夠在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下，提高企業(yè)的節(jié)能降耗水平，保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李生興.化工行業(yè)電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的探究[J].化工管理，2018（08）：16+18.