石化项目中的电气节能设计研究

2020-02-27房宇欣

全面腐蚀控制 2020年12期

房宇欣

（大庆油田工程建设有限公司天宇设计院，黑龙江大庆 163000）

0 引言

我国的油田资源属于低渗透类型，所以在原有开采的过程中渗透性较差，因此很难形成自流，所以对于石油的开采就需要依靠电气设备进行作业。电气设备在油田开采过程中属于重要的石油化工设备，但是由于目前电气设备的结构不合理及多方面因素的影响，电气设备开采工作的效率也受到了阻碍，并且呈现出了高能耗的特点，严重影响了企业的经济效益与石油化工的效率。企业只有从石油化工业务过程进行强化，针对电气设备及其电气系统的节能问题进行研究，这样才能实现可持续发展与节能发展，推动效益的增多与效率的提升。

1 电气设备的结构理论概述

电气设备是石油化工过程中常见的机械设备，主要的工作特点就是通过机械力量的运动实现对原油的开采与抽取，在这个过程中，电气系统的工作效率决定了对于电能的消耗情况，只有实现了对电能的消耗降低，提高电气设备开采工作中的效率，才能实现对企业经济效益的保障与提高。本文首先从理论与重要性角度入手分析，概述了电气设备电控节能装置的结构与重要意义，为下文奠定基础。

基于我国的节能生产与可持续发展的环境，我国国家与社会对于石油化工产业的节能有着更高的需求。能耗高作为石油化工生产过程中重要的问题，严重影响了企业经济效益的提升与国家环保节能工作的开展。因此，从电气设备对于电能的消耗入手开展节能工作，脱离我国固有的“以电换油”的状况才能为企业带来更高的经济效益，保障石油化工产业在健康稳定的情况下继续发展[1]。

2 电气设备运行耗能过大的主要原因分析

2.1 运行过程中悬点荷载多呈现周期性变载荷

电气设备运行过程中出现的周期性变荷载的情况较为常见，而这种情况导致了净扭矩曲线出现较大的波动，这就导致许多时候电气设备不能满足常规的工作运行，处于轻载的状态中，严重影响了电气设备的工作效率，就需要通过更高的供能，导致出现“以电换油”的状况。

2.2 电气设备在原油开采与抽取时经常出现曲柄角度变化的情况

曲柄角度变化会导致电气设备中系统平衡受到影响，许多情况下相位角大于90度之后就会出现有功电流呈负值的状态，影响了平衡效果，就需要增加发电量与能源消耗，保障平衡状态。

2.3 空抽情况严重

在很多时候由于油井中的油量有限，所以采用电气设备进行抽油时也会出现空抽的现象，导致设备出现各种电能的消耗与浪费，造成经济损失。

2.4 设备老化的影响

许多企业在开采过程中使用的电气设备设备老化，设备在开采作业中长期处于一种效率较低的状态下，这就导致开采时间长、开采能耗增高。并且较老的设备电气系统也不能实现更搞笑的控制效果，这也是造成电能消耗过大的一个重要原因。

3 电气设备节能的方法理论与策略研究

3.1 电气设备节能的方法手段

（1）继电接触器的调压节能概述

电气设备运动过程中经常出现带载启动的情况，这就会导致惯性矩较大。为了避免这一问题的出现，企业应当对于继电接触器进行优化提高，在安装过程中确保定子绕组的切换工作顺利开展，降低电能消耗，然后对设备运行过程进行设置，接成三角形-星形的绕组，降低输入功率，实现节能；

（2）变频调速器节能概述

基于我国的油田情况来看，目前我国的油田存在低空、低渗透的特点，所以电气设备的泵排量状况会大于地下渗透能力，这就会造成许多空抽或者高耗能的情况出现。因此，企业可以针对变频调速器进行设置与安装，实现对抽油开采工作的频率调整与控制，实现效益的最大化与能耗的最低，增强油井产油量与设备中的功率因素提高，避免出现不必要的供电电流[2]；

（3）间抽控制器的使用研究

石油企业在尤其资源开采中经常会存在低渗透的情况，而基于原油开采作业环境，通过电气设备进行对抽油量的抽取会造成电能浪费情况的出现。所以，企业可以将间抽控制器安置在电气设备上，形成间抽控制，在出液量不足的情况下控制器可以自动关闭电气设备，而在液量足的情况下可以再次开启，形成较高的抽油工作效率，减少电能的浪费与高耗能情况的出现。在目前，间抽控制器的技术在我国已经推行使用，效果良好，可以起到明显的节能效果；

（4）推广使用更多节能型的电气设备和电动机

在电气系统的选用上还可以进行更有针对性的选择，选用智能化与自动化水平更高的电气系统可以实现节能效果，增强电动机与电气设备的效率与开采质量，提高企业的经济效益，保障产量在电能消耗减少的情况下可以处于提高的状态；

（5）解决电气设备电动机出现的欠载情况

最后，欠载问题也应当得到解决，对抽油进行科学化的管理与负载的严格控制，保障电气设备的负载功率始终在β＝0.75左右，实现采油效率的最大化，避免出现抽空情况，减少电能浪费。