石油化工项目中的电气节能设计分析

谢璁

摘要：石油化工企业作为发展势头强劲的一项企业，其电气节能技术得到了一定创新和完善。当前，节能技术广泛应用于化工企业生产中，电气节能是主要应用形式之一[1]。在电气系统中，节能技术的应用能减少生产中不必要的浪费，降低能耗，提高运行效率，对石化企业具有重要意义。

关键词：石油化工项目;电气节能设计：措施

近年来，我国石油化工产业发展迅速。石化行业节能降耗迫在眉睫，它已成为控制项目建设投资、提高行业间竞争力、制约企业可持续发展的重要因素之一。电气节能设计是石化企业节能降耗措施的重要方面，节能设计的优化能在不影响企业正常生产前提下，提高企业节能降耗水平，保证企业的可持续发展。

一、电气节能技术的概述

一般来说，电气节能技术适用于电子设备、照明系统和电力系统的节能。从石化企业角度来看，电气设备占据了大部分生产线，电力系统节能是整体电气节能的关键内容，而电子设备节能和照明系统节能也不容忽视。同时，电气节能设计以满足建筑工程设计的功能要求和安全为前提，控制能耗，提高设计效率，客观上要求技术人员正确计算相关负荷参数，并结合国家现行规范标准，尽量选用节能型电气设备，根据实际情况制定照明标准，降低电气线路过程耗损，提高供配电系统的功率，达到抑制谐波电流的目的。此外，综合考虑供配电系统、电气设备选型、电气照明等因素，确保科学与经济的共存。

二、电气节能设计主要内容

节能设计除要注重节能设计理念外，还应结合工作性质进行，因这是一项全面协调性强的工作，能保证满足社会科技进步的要求，有利于缓解社会发展矛盾，促进我国国民经济稳定发展。电气节能设计工作步骤分为：①从电气系统的供电系统和配电设备角度进行节能;②从电气系统照明工具角度进行节能;③从建筑电气设备能耗角度进行节能;④从电力系统计量运算和管理模式角度进行节能;⑤通过能源的综合利用，最大限度地提高能源利用率，能有效发挥节能减排作用。

三、石油化工项目中电气节能设计原则

在石油化工项目中应用电气节能设计必须遵循以下原则，首先，在满足建筑物功能及安全基础上减少电气消耗量，只有这样才能有效发挥电气节能技术的作用。其次，在计算相关数据时，设计人员必须配合我国正在实施的相关行为规范，使用标准的电气节能设备，并根据建筑物的实际功能及消费量需求选择照明。一些设计人员认为自己有足够的设计经验，在设计时完全基于自己的想法，有时可能会有一定的效率，但大多数时候很难保证节能环保性。因此，为有效降低电气设备运行造成的损耗，有必要增加供配系统功率，从而有效抑制谐波电流。最后，设计人员还必须综合考虑建筑物供配电系统及电气照明系统，仔细计量、管理和选择设备，为可再生能源的回收利用做出贡献，促进我国节能降耗策略的发展。

四、石油化工项目中电气节能设计问题

1、技术问题。到目前为止，我国石化项目的电气节能技术还存在一些明显的问题。首先，技术问题。与以往石化项目的运行效果相比，目前项目进展已有很大改善，然而，总的来说，这项技术还不是很发达，虽然一些地区实现了技术现代化，但其覆盖范围相对狭窄，不能满足当代社会使用需求，这也是石化项目不能有效发展电气节能技术的主要原因。21世纪出现越来越多的新技术，其中许多技术能与电气节能技术相结合。当该技术不能满足预期时，甚至会给石化项目的其他应用带来技术问题。因此，这也是石化企业亟待解决的问题。

2、政策问题。到目前为止，我国还未制定一套相对完整、具有威慑力的法律机制，更不用说电气节能设计制度，尽管从客观角度来看，国家政府也有相关规定，然而，这些制度的实施只是表面的，未深入到关键点，也在电气节能设计这一块只字未提，这使得我国的石化项目在电气节能技术的应用上无法律支持。造成这一问题的主要原因是政府对电气节能技术不够重视，事实上，电气节能技术不仅会给石化企业带来更好的发展趋势，还会为人们的生活创造福利和便捷。因此，在未来的改革中，必须大力推广电气节能技术的应用，让更多的人了解电气节能技术，并逐步深入到石化领域。

五、石油化工项目中电气节能设计措施

1、在电力系统中实施节能。电力系统节能是指提高系统功率因数，在电气节能设计中，系统功率因数能为电量审核提供很大依据，是保证电量正确性的关键，原则上，运行时功率应达到0.9及以上。因功率不仅影响电压和成本，还影响整个设备的正常使用。在提升功率的同时，也将提高设备的利用率，从而在满足相同供配电需求情况下，大幅减少无功率传输造成的损耗。还能在一定程度上减少设备投资力度，适当减少人工工作量，在设备运行时使其长期保持电压稳定[2]。例如，电机运行时，当电机额定电压保持正常时，即当电机运行效率最高时，此时电机最稳定，温度停留在一个正常幅度，然而，当电机电压超过正常范围时，可能会产生巨大的空载电流，浪费大量的电力资源，不利于我国节能降耗的发展。

2、变、配电所的选址。在石油化工项目电气设计中，供配电系统的平面布置應合理，变、配电所的位置应尽可能靠近整个供配电系统的负荷中心，在满足整个系统供电可靠性前提下，尽量减少电气线路的敷设长度，从而减少线路损耗。

3、选择合适的变压器。在石油化工项目运行中，许多变压器连续工作，这将使变压器超负荷运行。随着时间的推移，它会造成故障，并削弱变压器使用寿命。并且并不是只有一个变压器长期运行，当多个变压器一起超负荷运行时，从节能降耗角度出发，在满足设备用电需求情况下，应尽量减少变压器损耗，这是延长变压器使用寿命的主要方法。通常，在选择变压器时，设计人员会根据40～60%的负载进行选择。然而，从节能环保角度来看，当变压器负荷为50～60%时，是最佳使用状态。

4、有效降低电能传输中的消耗。电气线路本身有一定电阻，当电流传输时，必然会产生相对较大的电气消耗，石化项目通常涉及线路较多，若这种情况持续很长一段时间，大量的电气将被损耗掉。因此，设计人员可通过减少电气线路长度或增加线路横向面积等来有效改善这一问题。国家政府还应制定相关的节能政策，为能与国家实施的相关节能环保政策相协调，在石油化工项目的电气节能设计中，必须合理利用环保资源，控制及管理项目中的投资成本。设计人员在电气节能设计时，还必须严格执行国家新颁布的政策，在保证安全基础上采取相关节能措施，以此改善应用不合理现象。

5、负荷计算。计算负荷是指一种设想的持续性负荷，其热效应等于同一时间内实际变动负荷产生的最大热效应。对于电气节能设计，若根据发热条件选择电器或导体，一般以30min的最大平均负荷作为选择依据。在计算负荷时，必须准确评估用电设备容量，从源头上有效控制供配电系统的电气节能设计。

6、功率补偿。电感产生的磁场及电容产生的电场存在于同一个时间周期内，虽然与电源进行能量交换，但不会产生能量损耗，这种能量交换的最大值称为无功功率，通常存在于带有电感和电容的供配电系统中。

用电设备的无功功率与通过两端的电压或电流之间的相位角差为90°，这种现象不会损耗有功功率，但会降低用电设备总平均功率因数。因此，有必要安装必要的无功补偿设备，以提高用电设备的总平均功率因数，最终提高电能质量水平。

总之，在石化项目中，通过电气节能设计，一方面能有效提高供配电系统运行稳定性，另一方面能大幅降低投资成本，避免资源资本的浪费。通过有效运用电气节能设计措施，能有效控制石化项目能源运用不合理现象，进而对项目的顺利实施起到促进作用。

参考文献

[1]栾家斌.石油化工项目中的电气节能设计探讨[J].纯碱工业，2017（01）：21-22.

[2]骆磊.石油化工项目中的电气节能设计分析[J].石化技术，2018，25（09）：191.