天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站供配電系統(tǒng)優(yōu)化創(chuàng)新策略研究

陳燕

摘? 要：文章主要對(duì)川東氣田供配電設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，針對(duì)目前供配電系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)施五方面優(yōu)化措施，取得了三方面顯著成效：降低了能源消耗，降低了運(yùn)行、維護(hù)成本，削減了安全風(fēng)險(xiǎn)。具有較好的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：天然氣;生產(chǎn)場(chǎng)站;供配電;優(yōu)化;成效

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(shè)施現(xiàn)狀

1.1 專(zhuān)線(xiàn)供電，高壓線(xiàn)路長(zhǎng)

川東地區(qū)氣田井站大部分建于上世紀(jì)八九十年代，受當(dāng)時(shí)供電條件限制，加之氣田井站多處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，為保障氣田生產(chǎn)和員工生活正常用電，氣田供電幾乎均采用建設(shè)6（10）kV專(zhuān)線(xiàn)供電的模式延伸至各井站，導(dǎo)致內(nèi)部6（10）kV供電線(xiàn)路較長(zhǎng)，最多時(shí)達(dá)800余千米。

1.2 線(xiàn)路老化，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

氣田專(zhuān)用6（10）kV供電線(xiàn)路從幾千米到幾十千米不等，線(xiàn)路經(jīng)過(guò)沿線(xiàn)多處于山區(qū)、丘陵地帶，受?chē)?guó)家退耕還林政策影響，沿線(xiàn)植被茂密，線(xiàn)路障礙清除越來(lái)越困難。同時(shí)由于線(xiàn)路建成時(shí)間長(zhǎng)和本地區(qū)特有的自然條件（大多處于多雷區(qū)、酸雨較多）導(dǎo)致部分線(xiàn)路被雷擊的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，金具銹蝕較為嚴(yán)重，部分電桿出現(xiàn)開(kāi)裂情況，供電安全和可靠性都受到了嚴(yán)重影響，運(yùn)行、維護(hù)工作量大，安全風(fēng)險(xiǎn)較高[1]。

1.3 變壓器富余量大，“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象普遍

重慶氣礦原有變壓器363臺(tái)，其中額定容量小于50kVA達(dá)259臺(tái)，占變壓器總數(shù)的70%。重慶環(huán)境節(jié)能監(jiān)測(cè)中心通過(guò)對(duì)91臺(tái)變壓器負(fù)荷率測(cè)試：其中12臺(tái)合格，79臺(tái)測(cè)試結(jié)果不滿(mǎn)足指標(biāo)要求，合格率僅13%。存在的問(wèn)題主要是變壓器容量與現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備負(fù)荷不匹配。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)所有設(shè)備的額定功率與變壓器的額定容量相比，測(cè)試的91臺(tái)變壓器的平均負(fù)荷率為59.7%，其中有41臺(tái)的負(fù)荷率低于平均負(fù)荷，部分場(chǎng)站的額定負(fù)荷率低于10%，24臺(tái)設(shè)備的額定負(fù)荷率不到50%。91臺(tái)變壓器僅一臺(tái)測(cè)試負(fù)荷率大于50%，其余變壓器所帶負(fù)荷率均不到40%，平均測(cè)試負(fù)荷率僅10%，部分變壓器測(cè)試功率僅為變壓器的損耗。

2 天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站供配電系統(tǒng)優(yōu)化措施

2.1 創(chuàng)新理念，打破石油企業(yè)大而全的供電模式

為了保證井站生產(chǎn)、生活用電，川東地區(qū)氣田井站供電自建成以來(lái)一直沿用專(zhuān)線(xiàn)供電。重慶氣礦于2012年率先打破這一傳統(tǒng)理念，在墊江作業(yè)區(qū)試點(diǎn)，開(kāi)展供配電系統(tǒng)的優(yōu)化簡(jiǎn)化，按照井站生產(chǎn)特點(diǎn)和中心站管理用電需求，保留主干線(xiàn)上重要的、用電功率較大的站場(chǎng)，將供電線(xiàn)路長(zhǎng)、離主干線(xiàn)遠(yuǎn)、用電負(fù)荷小的單井站線(xiàn)路及變壓器拆除的原則，打破石油企業(yè)傳統(tǒng)的大而全供電模式。2012年至2016年期間墊江作業(yè)區(qū)停用并拆除雷黃線(xiàn)、雷五線(xiàn)、文黃線(xiàn)及臥南、臥北片區(qū)6（10）kV線(xiàn)路，對(duì)井站用電采用就地T接附近10kV或380V/220V農(nóng)網(wǎng)，共計(jì)拆除線(xiàn)路100千米左右，拆除變壓器32臺(tái)。

墊江作業(yè)區(qū)完成全部供電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化簡(jiǎn)化后，6（10）kV高壓供電線(xiàn)路從原來(lái)的111.63千米優(yōu)化簡(jiǎn)化到3.3千米，配電變壓器從43臺(tái)減少到11臺(tái)，減少變壓器容量1475kVA。

重慶氣礦在總結(jié)墊江作業(yè)區(qū)供配電設(shè)施優(yōu)簡(jiǎn)化帶來(lái)成效的基礎(chǔ)上，以此為契機(jī)，大力推行供配電設(shè)施的優(yōu)化簡(jiǎn)化工作，2015-2018年陸續(xù)在鄰水的板東氣田、忠縣、長(zhǎng)壽運(yùn)銷(xiāo)部實(shí)施了同類(lèi)項(xiàng)目，共拆除10kV/6kV高壓供電專(zhuān)線(xiàn)100余千米，拆除變壓器40余臺(tái)，減少變壓器容量2995kVA。下一步計(jì)劃在大竹、開(kāi)江、鄰水、開(kāi)州、渝北等作業(yè)區(qū)（運(yùn)銷(xiāo)部）實(shí)施供配電優(yōu)化簡(jiǎn)化后還將拆除更多的10kV供電線(xiàn)路和配電變壓器。

2.2 創(chuàng)新模式，因地制宜探索多種供電方式

重慶氣礦根據(jù)增壓場(chǎng)站、脫水站、回注站及其它井站分布區(qū)域農(nóng)村電網(wǎng)特點(diǎn)，因地制宜，按照用電情況分別保留部分原有供配電設(shè)施、就近T接農(nóng)網(wǎng)高低壓線(xiàn)路或太陽(yáng)能供電的創(chuàng)新供電模式，大力促進(jìn)資源使用高效化。對(duì)于增壓站、脫水站、回注站等重點(diǎn)場(chǎng)站及有大功率用電設(shè)施的井站保留原變壓器或降低變壓器容量供電，優(yōu)化簡(jiǎn)化供電專(zhuān)線(xiàn)，就近搭接地方10kV電網(wǎng)供電;對(duì)于單井站（包括配氣站、集輸站）采取就近接入380/220V電網(wǎng);部分偏遠(yuǎn)井站無(wú)法搭接地方電網(wǎng)但由于生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集需要，采用加裝太陽(yáng)能供電系統(tǒng)方式，滿(mǎn)足了氣田井站的用電需求[2]。

2017年忠縣作業(yè)區(qū)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)站場(chǎng)用電負(fù)荷較小、非重要場(chǎng)站時(shí)，優(yōu)先就近接入地方380/220V架空線(xiàn)路;對(duì)站場(chǎng)用電負(fù)荷較大、重要場(chǎng)站（中心站、增壓站、回注站等）時(shí)，優(yōu)先就近T接地方10kV架空線(xiàn)路;充分利用原有的架空線(xiàn)路或路由，降低成本，既安全、可靠、方便又經(jīng)濟(jì)適用。共計(jì)對(duì)17座井站供電電源進(jìn)行改造就近搭接地方電網(wǎng)，其中搭接地方10kV線(xiàn)路10處，共計(jì)12座井站。搭接地方380/220V線(xiàn)路5處，共計(jì)5座井站，拆除供電線(xiàn)路69.6桿千米，由供電專(zhuān)線(xiàn)移除變壓器容量共計(jì)1305kVA。

2.3 創(chuàng)新思路，依托技術(shù)進(jìn)步，打開(kāi)節(jié)能降耗新局面

為保證重慶氣礦供電系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化更合理、更科學(xué)，2018年期間，重慶氣礦開(kāi)展了《井站供電系統(tǒng)優(yōu)化與措施研究》的科研項(xiàng)目。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和對(duì)部分供電線(xiàn)路及變壓器的測(cè)試，以及對(duì)墊江、忠縣、長(zhǎng)壽作業(yè)區(qū)/運(yùn)銷(xiāo)部?jī)?yōu)化簡(jiǎn)化后的經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)、對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了細(xì)化研究，對(duì)不同井站、不同區(qū)域分門(mén)別類(lèi)的提出了優(yōu)化簡(jiǎn)化措施，并實(shí)施驗(yàn)證。供電系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化后，每月將減少約10余萬(wàn)千瓦時(shí)損耗電量，按每千瓦時(shí)0.75計(jì)算，每月可節(jié)約支付電費(fèi)約7萬(wàn)余元。

該科研項(xiàng)目獲得的研究成果為后續(xù)氣田井站供配電系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

2.4 創(chuàng)新觀念，削減供配電設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)

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

為此，在滿(mǎn)足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用電需求的前提下，通過(guò)調(diào)整供電模式，供電線(xiàn)路從800余千米降低至590余千米，減少供配電設(shè)施的絕對(duì)數(shù)量，從而降低和削減運(yùn)行、維護(hù)、操作等帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。如忠縣作業(yè)區(qū)未優(yōu)化前三年石氣519專(zhuān)線(xiàn)發(fā)生故障共52次，用于查找整改故障所造成的停電時(shí)間60天;江氣514專(zhuān)線(xiàn)發(fā)生故障共45次，用于查找整改故障所造成的停電時(shí)間65天;通過(guò)優(yōu)化簡(jiǎn)化后，故障停電大幅度減少，安全風(fēng)險(xiǎn)得到了有效控制。

2.5 創(chuàng)新開(kāi)源節(jié)流新模式，著力降本增效

按照管理要求，每年都需開(kāi)展電氣安全大檢查，對(duì)高低壓供配電線(xiàn)路進(jìn)行維護(hù)、清理沿線(xiàn)障礙，對(duì)配電變壓器、避雷器等進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn);開(kāi)展春、秋防雷防靜電大檢查工作，同時(shí)還要做好突發(fā)故障帶來(lái)的應(yīng)急搶險(xiǎn)等工作，耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力。重慶氣礦從控制成本的源頭抓起，通過(guò)優(yōu)化減少供配電設(shè)施的絕對(duì)數(shù)量，減少運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，達(dá)到降本增效的目的。一是通過(guò)優(yōu)化供配電設(shè)施和中心站管理模式，減少了線(xiàn)路、變壓器損耗和用電環(huán)節(jié)，氣礦每月用電量由實(shí)施前的150余萬(wàn)千瓦時(shí)下降到現(xiàn)在的不足100萬(wàn)千瓦時(shí)，每月可節(jié)省電量50余萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)省電費(fèi)30余萬(wàn)元;二是部分單位因變壓器容量減少，供電部門(mén)在收費(fèi)上由原來(lái)的二步制電價(jià)變?yōu)橐徊街齐妰r(jià)，取消了基本電費(fèi)的收取。如墊江作業(yè)區(qū)、忠縣作業(yè)區(qū)調(diào)整后每月可減少基本電費(fèi)支出4萬(wàn)余元（全年近50萬(wàn)元）;三是間接減少電氣操作人員數(shù)量和用工成本[4]。

供配電設(shè)施優(yōu)化簡(jiǎn)化后，減少6（10）kV配電線(xiàn)路220余桿千米，減少配電變壓器70余臺(tái)，直接減少該部分檢查及預(yù)防性試驗(yàn)費(fèi)用，預(yù)計(jì)全年可減少費(fèi)用支出30余萬(wàn)元。同時(shí)還減少因突發(fā)故障帶來(lái)的應(yīng)急搶修等不確定費(fèi)用。

3 取得的成效

（1）降低了能源消耗。重慶氣礦通過(guò)近幾年推行氣田井站供配電設(shè)施優(yōu)化簡(jiǎn)化，在滿(mǎn)足正常供用電的情況下，共拆除6（10）kV配電線(xiàn)路220余桿千米，配電變壓器減少74臺(tái)，容量減少4470kVA，用電量由實(shí)施前原來(lái)的每月150余萬(wàn)千瓦時(shí)降為不足100萬(wàn)千瓦時(shí)，每月節(jié)約電量50余萬(wàn)千瓦時(shí)，全年可節(jié)約電量600余萬(wàn)千瓦時(shí)，折合標(biāo)煤2000余噸，取得了顯著成效。

（2）降低了運(yùn)行、維護(hù)成本。根據(jù)上述測(cè)算，全年減少電量600余萬(wàn)千瓦時(shí)，節(jié)省電費(fèi)400余萬(wàn)元;基本電費(fèi)方面年度可降低運(yùn)行成本約50余萬(wàn)元;全年減少電氣安全大檢查及預(yù)防性試驗(yàn)費(fèi)用30余萬(wàn)元。全年重慶氣礦可節(jié)約運(yùn)行、維護(hù)成本約500余萬(wàn)元。

（3）削減了安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施供配電設(shè)施優(yōu)化簡(jiǎn)化后，在人的方面適應(yīng)了現(xiàn)有電工操作人員數(shù)量減少的現(xiàn)狀，減少了操作帶來(lái)的不安全行為;在物的方面減少了供配電設(shè)施的絕對(duì)數(shù)量，消除了因本質(zhì)安全帶來(lái)的物的不安全因數(shù);在環(huán)境方面，消除了因退耕還林等帶來(lái)的沿線(xiàn)遭遇突發(fā)故障的潛在隱患;同時(shí)在管理方面開(kāi)展了制度的修訂、完善和員工培訓(xùn)，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(shè)施的安全風(fēng)險(xiǎn)得到了大幅度削減，為川東氣田高效開(kāi)發(fā)提供了可靠的供電保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)供配電系統(tǒng)優(yōu)化，取得了以下幾方面的成效：從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了多種供配電模式能滿(mǎn)足川東氣田生產(chǎn)的需要，并能達(dá)到節(jié)能降耗之目的;安全上從人、物、環(huán)、管等多角度多層次控制風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到削減了目前供配電各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn);從經(jīng)濟(jì)成本上氣礦年度節(jié)約500萬(wàn)元。

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