石油化工企业电气的主要节能方法讨论

张 坤

（中国石化青岛石油化工有限责任公司，山东青岛 266043）

0 引言

我国政府部门针对石油化工企业电气节能提出了“节能优先，效率为本”的基本理念，这一理论在我国经济发展迅速、人们对能源需求量较大、环境污染较为严重的当今社会尤为重要[1]。因此，相关部门需要采取具有可行性和科学性的措施，实现自然、经济的持续发展。石油化工企业既是能源消耗的生产企业，也是具有节能潜力的重要企业，为了实现企业电气节能目标，需要充分做好电气节能相关工作，将节能减排理念充分贯彻落实到电气节能工作环节中。

1 石油化工电气节能的原则

实现石油化工电气节能目标，需要充分满足以下5 个原则：①节能的前提条件是以电气设备具备的功能为基准，保证节能效果具有安全性和稳定性，在具体工作环节中时刻将可靠性放在第一位，同时考虑技术工艺以及产品性能，从而实现节能减排目标，提高企业经济效益；②电气节能需要充分考虑经济问题，包括运行费用回收、成本投资等多方面内容；③电气节能需要做到与时俱进，使用先进的技术；④石油化工电气节能的最终目标，是以减少能源浪费，提高环境质量为原则；⑤电气设备在运行过程中不可避免会出现老化或损坏现象，石油化工企业需要提高更新换代的速度，同时选择质量较高的设备。

2 石油化工企业电气节能的主要方法

2.1 无功补偿

（1）采取具有科学性的措施提高电气系统自然功率因数。石油化工企业想要有效提高自然功率因数，需要在没有任何补偿设备的条件下进行。通过降低石油化工企业电气设备在生产中消耗的无功功率有效提高功率因数，这种方法不仅不需要成本投入，还能够提高功率因数。在具体工作中，使用同步电动机或者异步电动机同时运行，实现提高功率因数的最终目标。与此同时，石油化工企业需要科学使用电机和变压器[2]，避免生产活动在低负荷条件下运行；此外，石油化工企业需要适当提高电机维护检修工作。在石油化工企业电气节能方面，使用荧光灯可以选择高次谐波数低于15%的电子镇流器。

（2）人工补偿方式，石油化工企业只通过提高自然功率因数并不能够充分满足电气节能需求，还需要企业结合自身实际情况进行分析，装设补偿装置，对功率因数采取人工补偿，人工补偿的方式主要有集中补偿方式和单独就地补偿。无功补偿需要遵循分级补偿原则和就地平衡原则，才能有效减少线路中的无功传输，达到节能减排的最终目标[3]。

2.2 变频技术

（1）提出问题。通常情况下，石油化工企业需要结合实际情况选择机泵，并且机泵需要留出一定裕度。在石油化工企业实际生产过程中，经常会出现“大马拉小车”的情况，为了保证生产的稳定性，需要依靠其出口阀门控制排量，造成机泵管线压力差过大，阀门节流产生的能量大量损失，并且一部分靠打回流维持生产。这种生产方式不仅造成巨大的电能浪费，还会降低机泵的生产效率。

（2）变频技术的基本原理。交流异步电机转速公式为：电机转速=（定子供电频率×60/极对数）×（1-转差率）。结合这一公式能够得出，如果电机确定，并且极对数一定，当转差率较小时，电机转速会与定子供电频率成正比。通过变频器能够改变定子供电频率[4]，同时改变同步转速，最终实现电机无级调速目标。由此可见，变频器具有调压和调频的作用。

（3）加强重视变频器的管理工作。安装变频器后需要加强重视管理工作，从而使变频器能够充分发挥自身具备的功能和作用，达到电气节能的最终效果。例如，某公司在变频器管理工作中，以年为单位，通过每年上报一次变频器装置具体情况报表，对石油化工企业的变频器使用情况进行统计。通过这种方法，对电气节能的效果一目了然，如果电气节能效果不理想，需要及时将变频器调换到其他电机上。

2.3 消谐技术

（1）产生原因。石油化工企业电气系统中产生谐波的主要原因，是电力系统中一些设备和负荷的非线性特征，所加电压与产生电流两者之间的关系不是正比关系，最终导致波形发生变化。电气系统中由于多种因素的影响，会存在各种各样的谐波源，使此问题成为影响电能质量较为严重的一种危害因素。所以，消谐技术的应用成为十分必要的一种技术，不仅能够实现电气节能目标，还能够有效提高石油化工企业的经济效益。

（2）谐波的危害。①谐波的存在能够导致串联谐振和并联谐振，谐波放大容易导致极其危险的过电压和过电流；②谐波会引发能源消耗，导致电气设备温度上升，从而加速电气设备老化和损坏的速度，在一定程度上降低了设备的利用率，同时不利于企业经济效益稳定增长；③谐波的产生对继电保护以及自动装置产生严重的不良影响；④谐波会干扰计算机系统以及通讯系统；⑤谐波会对测量仪器以及计量仪器产生较大的负面影响，导致仪器显示不标准，影响生产效率。

（3）消谐技术的具体方法。①变压器利用△/Y 接线，能够有效减少3 的整倍数的高次谐波；②通过增加整流变压器二次侧相数，能够有效减少谐波；③在石油化工企业电气设备中应用污染较小的绿色变频器，能够有效减少谐波；④通过无源滤波器或者有源滤波器减少谐波。

我国谐波控制技术相对于发达国家兴起较晚，目前还处于发展过程中，一些石油化工企业还没有高度重视消谐技术的应用，消谐技术已经成为石油化工企业电气节能中的必然发展趋势，需要企业共同努力，尽快实现这一目标。

2.4 其他技术

（1）在石油化工企业生产运营过程中，对电气设计进行充分考虑，坚持落实和贯彻节能理念，从源头上减少能源浪费，提高经济效益和生产水平，电气设计也是石油化工企业电气节能中至关重要的一部分。

（2）加强管理工作，在管理过程中充分做到科学、合理，使设备处于经济运行最佳状态，使其能够在降低能耗的同时，有效提高经济效益。

（3）通过制定单位产品耗电定额实现电气节能目标[5]，需要在石油化工企业每个生产流程和生产细节中严格落实，使所有工作环节都经过科学指标核算作为规范，达到石油化工企业电气节能目标，实现石油化工企业可持续发展战略。

3 结语

石油化工企业以电气节能为目标进行经营和生产，不仅能够实现企业持续发展的最终目标，还能够为社会带来一系列良好效益。从保护环境方面分析，能够减少石油化工企业生产中二氧化碳的排放量，从而促进环境友好发展。从经济效益方面分析，能够起到抛砖引玉的良好作用，有利于业内或其他行业更加高效地利用节能技术，促进经济稳定发展和经济持续上升。从石油化工企业发展角度分析，通过节能减排，能够在满足市场需求的同时减少能源浪费，有利于促进企业稳定发展，从而形成具有生态性和可持续性的绿色化工企业。