向學會（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

轉油站的配電設計主要分照明配電和動力配電兩部分。通過采用一系列節(jié)能措施，從源頭實現節(jié)能，達到減少投資、降低能耗的目的。

1 照明配電系統(tǒng)設計

轉油站的照明配電主要有泵房、計量間、值班室、加藥間、維修間、采暖房等房間的照明及室外場區(qū)的照明。照明配電系統(tǒng)節(jié)能主要有照明節(jié)能設計和照明設備日常維護管理兩方面。

1.1 照明節(jié)能設計

1）設定照度值。主泵房內有天然采光，離地0.8 m水平面，工作照明中混合照明最低照度300 lx，一般照明最低照度為100 lx，事故照明為10 lx；控制屏，工作照度100 lx，事故照明5 lx；機修間，混合照明200 lx，一般照明60 lx；主控制室，控制室水平面，一般照明200 lx、500 lx，事故照明30 lx。實際設計中允許照度值與標準值有±10%的偏差[1]。

2）照明方式。綜合利用一般照明加局部照明的混合照明方式，充分利用自然光。

3）供電方式和線路選擇。照明系統(tǒng)應優(yōu)先采用三相四線制方式供電，線損比單相兩線制和兩相三線制低；線路的選用在考慮滿足載流量和機械強度要求的同時，還應從經濟角度出發(fā)，應使照明線路電流密度小于經濟電流密度。

4）照明控制。根據需要選用合適的控制開關（可以是非電阻式調光的，也可以是時控的）。場區(qū)的道路照明應實行自動控制和半夜燈控制。

5）選用高效節(jié)能電光源及其照明電器附件。照明光源宜采用三基色細管徑直管熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈。光源點距地面高度在4 m及以下時宜選用細管徑熒光燈；高度較高的廠房（6 m以上）可采用金屬鹵化物燈，無顯色要求的可用高壓鈉燈。在泵房及計量間照明中，應優(yōu)先選用高強度氣體放電燈或節(jié)能熒光燈。高壓鈉燈比高壓汞燈節(jié)電60%，比白熾燈節(jié)電80%。值班室、加藥間等房間應選用節(jié)能燈（三基色緊湊型熒光燈、細管徑三基色日光燈），可節(jié)電25%。

低損耗、性能優(yōu)的光源電子附件包括：電子整流器、電子變壓器、電子觸發(fā)器等。熒光燈采用的電子鎮(zhèn)流器可使照明系統(tǒng)的光效提高15%，節(jié)電率通常在20%以上，每只電子鎮(zhèn)流器的功耗只有2.5 W，功率因數可達0.9 以上，同時線路的損耗也會相應地減少，并且具有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優(yōu)點。

6）選用高效率、配光合理的照明燈具。燈具的選擇應根據使用方法和使用環(huán)境的不同在滿足眩光和配光要求的條件下，選用高效且安裝維護方便的燈具，同時還應達到與建筑相協調一致的目的。泵房及其他普通房間高度一般在5 m以下，應選用廣照型配光燈具和各類熒光燈具，燈具材料應選用拋光鋁。泵房、計量間屬于二級防爆場所，所以照明燈具及開關應是防爆的。

7）應用照明節(jié)電器。在照明節(jié)電器的允許范圍內，電網電壓高出220 V 標準值越大節(jié)能的效果就越明顯。假定有1 臺單相電感式日光燈節(jié)電器，負荷為100 支36 W日光燈，供電電壓為220 V，節(jié)電器的輸出電壓為穩(wěn)定的198 V。設每只電感鎮(zhèn)流器的有功消耗為6 W，使用照明節(jié)電器前，消耗的有功功率為4200 W，使用照明節(jié)電器后，消耗的有功功率為3654 W，使用后降低功耗546 W。若每天開燈時間為24 h，電價為0.5 元/kWh，1年365天，節(jié)電器使用壽命在10年以上，使用1 臺節(jié)電器，1年可節(jié)省電費2391.48 元，1 臺節(jié)電器售價為2000元左右，1年即可收回投資成本。

1.2 照明設備日常維護管理

1）定期清潔照明燈具，并依據正常維護程序更換光源。

2）定期檢查照明燈具的燈罩，若其老化或變色，應予以及時更換，以提高透光效率。

3）用便于維護、清潔的新型燈具更換老式或損壞的燈具。

4）可分區(qū)域分別進行裝表計量和考核用電，能有效節(jié)約電能。

2 動力配電系統(tǒng)設計

轉油站動力配電系統(tǒng)涉及到變壓器、電動機等器件，節(jié)能配電設計主要在變壓器和電動機兩方面下功夫。變壓器中可用節(jié)能變壓器替代高耗能變壓器；在電動機上可應用電動機節(jié)電器、變頻器等措施。

2.1 變壓器的有功功率損耗

為減少變壓器的有功損耗可采用以下措施：

1）應選用節(jié)能型變壓器，如S9、SL9及S11等型油浸變壓器和干式變壓器，它們都是采用優(yōu)質冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理可以減少鐵芯的渦流損耗；45°全斜接縫結構，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗[1]。

2）選用阻值較小的繞組，可采用銅芯變壓器；變壓器的負載率應在75%～85%為宜。

3）為減少變壓器損耗，當容量大而需要選用多臺變壓器時，在合理分配負荷的情況下盡可能減少變壓器的臺數，選用大容量的變壓器[2]。如需要裝機容量為1600 kVA，可選用2 臺800 kVA，不選4臺400 kVA。因為選用前者可節(jié)能2.52 kW（全按β=100%，同等條件，S11-M型變壓器）。

2.2 采用電動機節(jié)電器

鼠籠交流電動機是轉油站的主要動力源，也是電網中主要的耗能設備，電動機消費的電能中有相當部分是以發(fā)熱、銅損、鐵損與振動等形式浪費掉的。所以，為減少電動機能耗，可采用電動機節(jié)電器。

節(jié)電器是由中央控制器（CPU）、可控硅、晶閘管等原件組成，運用數字控制理論和技術，對電動機設備運行情況進行實時檢測。在不改變電動機轉速的前提下，動態(tài)的調整電動機運行過程中的電壓與電流，保證電動機的輸出轉矩與實際負荷需求精確匹配，能有效避免電動機因出力過度造成的電能浪費，具有很好的動態(tài)節(jié)電控制功能，能有效地降低電動機的銅損、鐵損，改善電動機的啟動、停機性能，延長電動機的使用壽命。節(jié)電率一般可達10%～40%，一般投資回收期在4～8個月。

如：某節(jié)電器應用在C630 車床上，電動機型號為J02-140M-4L，額定電壓為380 V，額定功率為11 kW，Y 形接法。經過1年多使用，測試數據見表1。

表1 測試數據

由表1 可見，節(jié)電率達8%～70.9%，節(jié)能效果明顯。

2.3 應用變頻器

變頻器在各個轉油站已普遍應用，熱洗泵、摻水泵、外輸泵變頻的應用為轉油站的節(jié)電做出了很大貢獻。以某轉油站為例，2010年該站安裝了1臺一拖三外輸泵變頻器，自投運以來節(jié)能效果明顯。如2#外輸泵，泵型號為YD150-150×3，流量150 m3/h，揚程150 m，轉速2950 r/min；電動機型號為YB280M-2，電壓380/660 V，電流166/95.9 V，容量為90 kW，轉速2970 r/min。按工頻和變頻運行的參數見表2。

由于各個轉油站的節(jié)電率不同，平均節(jié)電率按40%計算，每天平均用電2000 kWh，1 天可節(jié)電800 kWh，1年節(jié)電29.2×104kWh，工業(yè)電費按0.5元/kWh計算，年節(jié)約電費14.6×104元。1臺變頻器設備投資按1000元/kW計算，轉油站的電動機一般在75～90 kW之間，設備投資7.5～9萬元，加上其他費用，初步投資大約在14～15 萬元。這樣，1 臺變頻器回收期在1年左右。

表2 2#外輸泵工頻、變頻運行參數

3 結論

1）油田轉油站的節(jié)能在照明配電上采用科學的照明節(jié)能設計，包括設定照度值，確定照明方式，選擇供電方式和線路，確定照明控制手段，選用照明燈具、光源、節(jié)電器及其照明電器附件，以及日常維護管理，取得了一定的節(jié)能效果。

2）轉油站的節(jié)能在動力配電上，采用減少變壓器的有功功率損耗，應用電動機節(jié)電器及變頻器等方法。電動機節(jié)電器節(jié)電率一般可達10%～40%；變頻器的應用年節(jié)約電費14.6×104元。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB50034—2013 建筑照明設計標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[2]李翠紅.論電氣設計中的配電節(jié)能[J].科技資訊,2007,19(32):52-53.