油田质检站配电系统的节能技术改造

熊　文（大庆油田技术监督中心）

油田质检站配电系统的节能技术改造

熊文（大庆油田技术监督中心）

针对油田质检站电气配电系统现状，以及系统存在的设备老化严重、故障频繁、系统能耗高、功率因数低、无功损耗大、高压电量计量准确度低等主要问题，有针对性地提出了更换高准确度高压电量计量箱、优化变压器容量配置、采用节能变压器淘汰旧变压器、加装智能动态无功补偿柜和采用封闭式节能配电柜替代原来敞开式落后配电柜等5项节能技术改造措施。介绍技术改造情况及效果，并对项目实施后的经济效益作了分析。实践证明，该项目技术先进，节能效果好，项目实施后电气配电系统运行安全可靠，具有良好的经济社会效益和推广应用价值。

质检站；配电系统；节能；改造

油田开发企业通过逐步淘汰落后高能耗设备，优化运行管理措施，推广应用节能高效设备，从而达到节能减排，提高能源利用效率和系统运行效率的目的，已成为一项重要的研究课题［1-2］。针对油田质检站配电系统运行中存在的问题，提出油田质检站电气配电系统节能技术改造方案，并取得了良好的技术改造效果。

1　质检站配电系统现状

某采油厂质检站现拥有各种计量技术标准28项，年完成各类计量器具检定3万余台，该站配电系统（2个配电室）投产于1988年10月，系统主要配有SL7型315 kVA变压器1台，主要负载设备有75 kW、55 kW、17 kW油泵各1台，5.5 kW污油回收泵1台，15 kW和3 kW水泵各1台，5.5 kW回收水泵1台（间歇使用），55 kW负压式真空泵1台和1.5 kW空气压缩机1台，总装机功率为540 kW。由于总装机容量的配置是考虑到各种不同型号的油、气、水流量计量仪表检定需要而设计的，实际生产过程中多数机泵设备处于配用停运状态，油、气、水表计量检定系统同时运行时的最大机组总额定功率仅为158.5 kW，最小机组总额定功率为100.5 kW，实际运行负载功率低，所以存在着载荷过低的现象，造成变压器容量配置的浪费。电气配电系统配电控制柜为4个敞开式配电柜（已列入国家淘汰电气产品目录）。2005年该配电系统安装6 kV高压计量箱1台，可实现无线手持电量抄表和电量远程实时计量监控功能。

2　主要存在问题

该电气配电系统经过多年的连续运行，主要存在以下几个方面的问题：

1）设备老化严重。该配电系统变压器出厂于1986年8月，已连续使用27年，设备老化严重，系统运行效率低，其阻抗电压为3.9%；电气配电系统配电控制柜为敞开式落后配电柜，早已停止生产；部分电气元件为国家淘汰产品，发生故障，同型号电气元件更换难度大。

2）故障频繁，使用维修成本增加。配电系统多次发生不明原因停电故障，不仅影响质检站正常生产运行，而且增加每年生产维修运行成本。

3）系统能耗高。SL7型315 kVA变压器为高能耗变压器，它与目前常用的S13和S15等节能变压器相比，不仅体积大、重量重，而且自身能耗高。

4）功率因数低，无功损耗大。由于配电系统负载率低，以及质检站油、气、水等计量仪表检定工艺生产条件的限制，造成配电系统功率因数低，无功损耗大。

5）高压电量计量准确度低。该配电系统6 kV高压计量系统已连续运行10年，其计量准确度为1.0级，电量计量准确度等级相对较低。

3　节能技术改造措施

针对电气配电系统存在的上述问题，主要采取以下几项节能技术改造措施：

1）更换高准确度高压电量计量箱。采取计量准确度等级0.2级的高压电量计量箱替代原来1.0级的高压电量计量箱。该高压电量计量箱配无线手持电量计量抄表仪，并具有现场测量数据实时远程功能。

2）优化变压器容量配置。采取变压器降容措施，在经过调查研究分析的基础上，变压器容量由原来的315 kVA下降到目前的250 kVA，不仅可提高变压器的负载率，而且每年可节省变压器容量费用。

3）采用节能变压器淘汰旧变压器。采用S13型250 kVA节能变压器淘汰原SL7型315 kVA变压器。

4）加装智能动态无功补偿柜。通过加装1台智能动态无功自动补偿柜，实现配电系统无功自动动态补偿，提高配电系统功率因数，降低无功损耗。

5）采用封闭式节能配电柜替代原来敞开式落后配电柜。通过选用5个封闭式节能配电柜替代原来4个敞开式落后配电柜。其中1个封闭式节能配电柜为备用配电柜，以满足将来用电设备增加所需。

4　技术改造实施情况及效果

该节能技术改造措施于2015年10日在某采油厂质检站得到现场有效实施。技术改造后的电气配电系统采用高计量准确度计量等级的高压电量计量箱，S13型250 kVA节能变压器，5个封闭式节能配电柜和1个智能无功自动补偿柜，不仅有效地解决了电气系统的隐患，降低了变压器容量，预留了节能配电柜接口，而且优化了系统，将系统功率因数由治理前0.7左右提升到目前的0.95，降低了损耗。技术改造前后配电系统能耗测试数据统计对比情况见表1。

表1　质检站配电系统节能技术改造前后测试数据统计对比

从表1可以看出改造后该配电系统有功功率减少了16.5 kW，无功功率减少了107.4 kvar，有功节电率达到11.2%，无功节电率达到71.9%，达到了配电系统良好的整体节能技术改造效果。

5　效益分析

通过实施质检站节能技术改造，改善了质检站配电系统的运行状况，达到了项目预期的目的。

1）变压器减容效益。通过实施电气配电系统节能技术改造，降低了变压器容量，避免了载荷过低现象，优化了电气配电系统运行。按照每月13元/kV的标准计算，可降低年容量费用支出为10 140元。

2）节能效益。配电系统采用节能变压器、节能配电柜和智能无功自动补偿柜后，有效降低了配电系统的损耗。经检测，系统有功节电率达到11.2%，该站改造前年总电耗为58 640 kWh，则该技术改造后预计年节电可达6568 kWh，以0.631元/ kWh计算，预计可节省电费支出为4144元。

3）避免因雷击造成用电设备故障损失。通过加强避雷设施的定期检测与管理，确保避雷设施安全可靠运行，有效避免因雷击而造成网络运行设备、计算机、低压配电装置、埋地电缆以及其它用电设备故障，年避免直接经济损失达10万元。

3项合计，实施该项目后产生直接经济效益达11.43万元。

6　结束语

实施电气配电系统的节能技术改造，不仅提升了油田质检站配电运行的可靠性和运行质量，优化了电气配电系统的运行，实现了企业的节能降耗，提升了油田质检系统设备运行的安全可靠性，而且彻底消除了该站长期存在的电气配电系统的安全隐患。实践证明，该项目技术先进，节能效果好，具有良好的经济社会效益和推广应用价值。

［1］朱益飞，宫畅，周亮.油田多措并举推进节能减排［J］.石油石化节能，2013，3（12）:40-41.

［2］王用桥，伍名山，罗海峰.浅谈配电系统节电技术应用及效果分析［J］.油田节能，2007（1）:44-46.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.07.002

2015-12-02

（编辑贾洪来）

熊文，2009年毕业于黑龙江工程学院（车辆工程专业），从事油田采油设备节能管理工作，E-mail：414679585@qq.com，地址：黑龙江省大庆市让胡路区西宾路552号技术监督中心节能监测中心，163455。