1、前言
節能降耗是提高企業經濟效益,增強企業競爭力的重要措施。石油石化是國民經濟的支柱產業,同時又是主要耗能行業之一。節能降耗,降低成本,提高效益,是目前各油田所面臨的一個重要問題。對油田企業來說,主要能源消耗品種為原油、天然氣、電、成品油等,其中電在總能耗中所占比例最大,達到48%左右,采油廠每年用電費用成本約占采油廠生產-總成本的三分之一。為此,我們以電網安全生產運行和節能降耗工作為切入點,從強化科學管理和技術創新入手,積極推廣應用配電系統節能降耗新技術、新工藝,增強電網的抗災能力,提高電網安全經濟運行水平,降低能耗。
2、孤東油田配電系統現狀
孤東油田配電系統承擔著油田機械采油、注水、油氣集輸、加熱爐和鍋爐“五大”系統及全廠職工生活用電的供給保障任務,現有6 kV、10 kV配電線路其47條,其中6 kV線路44條,總長度380km,10 kV配電線路3條,總長度30.7 km。6 kV線路主要分布在孤東圈里,10 kV線路主要分布在新灘地區,共有配電變壓器l097臺,其中節能變壓器563臺,容量56725KVA,非節能變壓器534臺,容量90915 KVA。油田變壓囂安裝使用情況見附表。
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附表 油田變壓器安裝使用情況[/ALIGN]
2004年全廠總能耗達287624t標煤,總用電量達43019.6832x104kW•h,約占全廠總能耗的30%左右。從前幾年采油廠能耗統計的結果來看,隨著老油田開發難度的逐年增大以及系統設備平均新度系數的降低,油田配電系統效率呈現下降趨勢,用電負荷存在著一定的增長之勢,若不采取相應的有效措施.必將嚴重影響石油開發企業經濟效益的提高,制約油田持續穩定發展。
3、節能降耗技術在系統中的應用
3.1、節能管理技術措施
(1)加強用電管理工作,降低電量流失
為了加強用電管理,在調查研究的基礎上,按照用電負荷的實際情況將電力線路的用電管理責任劃分到各基層三級單位,明確采油廠用電管理部門與各基層三級單位管理責任界限,制定詳細的新裝增容用電管理辦法和工作流程。
在內部用電管理上,將全部6kV線路用電量的綜合指標進行層層分解,實行日抄表、旬分析制度,對電量波動較大的線路立即查找原因。在職工生活用電管理上,積極引導職工樹立資源節約意識,所有辦公室熱水器下班時關閉電源,空調運行控制在適當溫度,在合適地點安裝定時器,杜絕長明燈、電熱管等現象的發生,從點滴細微處入手抓好節能管理工作。
在外部用電秩序的治理上,轉供用電戶必須嚴格按照轉供電審批程序進行審批、備案、安裝計量、定時結算,同時盡量控制轉供用電戶的增加,加大對非法、違規用電現象的查處,取締非法用電點,收到了良好的控制效果。
(2)做好削峰填谷用電管理工作
油田供電部門對用電單位每天分工業峰段、工業平段和工業谷段3個時段進行電價結算,其中工業峰段電價按每千瓦時0.72元結算,工業平段電價按每千瓦時0.48元結算,工業各段電價按每千瓦時0.24元結算。采油廠對各排澇泵站實行削峰填谷的運行方式管理,規定在正常情況下,各排澇站只能在工業谷段的8h內進行開泵排水,其余時間小準
開泵排水。
(3)配電設備減容
變壓器是油田內部供配電網中的主要設備,其電能損耗占企業內部供配電網損耗的50%~70%。合理選擇變壓器容量是確保油田供電系統安全經濟運行的關鍵。
按照現行每l KVA容量每月收取容量費ll元的電費標準,降低電費支出除應采取措施減少用電量外,更重要的是要降低配電變壓器總容量.以減少基本電費的支出。通過采取大容量變壓器換小,閑置變壓器回收,季節性用電設備報暫停等措施,我廠配電變壓器容量從2000年初的246950 KVA減少到2004年底的162051KVA,5年共減少容量84899KVA,僅此一項,就為采油廠減少電費支出1100余萬元。
(4)加強對空調器的使用管理
加強對空調器的使用管理,對控制用電量的增長有很大作用。據統計,目前我廠有各種空調2000余臺,容量約3800kW,通過采取制定空調器使用管理規定控制空調運行在適當溫度,井加強監督管理和考棱,在夏季每只能減少用電量3000kW•h。
3.2、節能技術措施
(1)引進帶電作業技術,提高電網供電的可靠性和安全性
從2000年開始,我廠在6~10 KV電網引進應用了帶電作業技術,帶電作業技術既適用于平常電網缺陷的消除,又可以進行電網檢修。運_行實踐表明,電網實施帶電作業不僅能大大提高供電可靠性,而且降低了因線路停電檢修造成的對原油生產的影響,為采油廠帶來巨大的經濟效益。
從安全角度分析,由于帶電作業時防護措施十分完善,即使蹬錯電桿也不會出現安全事故。而停電檢修時安全措施是按照設備停電設置的,一旦蹬錯電桿就有可能造成人身傷亡事故,后果不堪設想。所以從安全方面分析,帶電檢修也比停電檢修優越。
(2)用新型節能變壓器替代高能耗變壓器
SII型變壓器是種新型的節能變壓器,是目前國內經濟技術指標先進的油浸式變壓囂。它與同容量的S7型變壓器相比,具有空載損耗少,負載損耗小和空載電流百分比小等優點,因此,在同樣的運行條件下。SII型節能變壓器比S7型變壓器更經濟實用。2000~2004年我廠推廣應用SII型節能變壓器替代原來的S7變壓器共560臺。據統計,年節電量達150萬kW•h,年運行電費平均降低29.2%。SII型節能變壓器與S7型變壓器相比,同比節約電量達35%。
(3)應用高壓免維護寬限計量裝置
電力線路上的電能計量裝置,無論高壓還是低壓都有很多大用電戶.這些用電戶的電能表都是根據變壓器的正常負荷配置的.當負荷在正常范圍時,電能表能達到標定的準確度,當負荷較小時,則電能表計量誤差增大。針對這種情況,通過應用高壓免維護寬限計量裝置可有效解決小負荷計量,其計量量程寬限能達成l000倍。它采用美國高效計量芯片,配合電子自動切換分段式電流互感器,選到在整個電流范圍內精確計量。同時它還具有遠程自動抄表功能,配有先進的GPRS通信模塊,實現主站遠程自動抄表.在檢測到異常狀態時,能夠將數據遠傳到主站,為查找原因提供技術支持。
(4)應用用電監控節能優化系統
對6kV南三線、中三線的40臺變壓器實施實時監測,對每臺變壓器的運行參數進行統計分析,大大提高了電力計量的自動化水平,確保了電網系統的安全經濟運行,其主要功能有:實時監測、定點監控、報表生成、超限報警、歷史數據查詢、數據發布、數據分析和參數設置。該系統主要由EDA9033E系列智能電量變送器和系統主站兩部分組成,EDA9033E系列智能電量變送器是一種智能型三相電參數數據綜合采集模塊,每臺變壓器上安裝一臺,能就地縣示也能遠程傳送數據,而系統主站采用輪巡方式對所屬變壓器進行監鍘,并將采集數據保存在數據庫中,它能實時檢鍘三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、各相有功功率、各相無功功率、正向有功電度、反向有功電度、正向無功電度、反向無功電度等電參數。
(5)配電網的升級改造
2001年對新灘油田原配電網電壓6 kV等級升級為l0 kV。經過改造,不儀提高了電網帶負荷能力(供電能力上升66%左右),而且使配電網的網損大大降低,每年減少電量損失選40萬kW•h,同時改善了網路末端的供電質量,確保油田生產所需,有效改變了油井原油依靠油罐車拉出的歷史,取得了良好的經濟效益。此外,為提高黃河南北兩大區塊供電的可靠性.實施了穿越黃河電纜工程作為聯絡南北兩大區塊的聯絡線,構成雙電源供電形式,保證了原油生產的正常運行,減少了停電事故,使該地區年故障停電時問由原來的200h降低到20h,每年增加原油產量約9500t,創效益800余萬元。
2004年對孤東油田6KV南二線進行技術改造。該線原帶變壓器38臺,容量3 965 kVA,油井92口,由于線路負荷大,常發生斷線停電事故,嚴重影響油井生產。通過技術改造,將南二線分為兩部分,分別由東一變電站、東六變電站各帶一部分,實現了負荷的分流,減少了線路的損耗,提高了安全運行系數,避免了因負荷過大而造成的線路斷線事故,減少了停電時間,確保了油井生產。
(6)應用無功優化補償技術
功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。無功功率對供、用電產生一定的不良影響,主要表現在:一是降低發電機有功輸出;二是降低輸、變電設備的供電能力;三是造成線路電壓損失增加和電能損耗的增大:四是造成低功率因數運行和電壓下降,使電氣設備容量得不到充分發揮,降低了設備的實際工作容量。
2004年,我廠由于無功補償量不足,有25條電力線路功率因數低于O.85.仝廠44條電力線路平均功率因數僅為0.805。為提高電網功率因數,在電網中應用無功優化補償技術,根據電網中無功負荷和無功分布情況,按照“總體平衡與局部平衡相結合;分散補償與集中補償相結合,以分散補償為主;降損與調壓相結合,以降損為主”的原則,合理選擇無功補償設備和確定補償容量的分布,及時調配補償容量,實行動態跟蹤分析,降低了電能損耗。
4、結束語
通過節能降耗技術在油田配電系統中的應用,大大提高了油田配電自動化技術水平,提高了油田電網安全生產運行系數和工作可靠性,提高了電網供電能力和供電質量,降低了線路損耗,取得了良好的節能降耗效果,具有顯著的經濟效益和社會效益。
文章來源于《節能創新2006——首屆全國電氣節能大賽論文集》