海洋平台电气节能技术探讨

孙玉青 冯建周

天津北海油人力资源咨询服务有限公司，天津市 300450

摘要：现阶段社会经济发展规模拓宽，能源耗损量也随之提高。为了避免能源过度浪费，各行各业均确定了可持续发展这一目标，社会大众开始关注能源耗损以及环境保护等问题。海洋平台中运用电气节能技术，是现阶段实现电气能源资源节约非常有效的方法之一。在能源可持续利用这一必然趋势下，海洋平台电气节能技术被人们提上议题。下面本文就海洋平台电气节能技术进行简要探讨。

关键词：海洋平台；电气；节能技术

1海洋平台电气节能技术及其应用要点

1.1技术原理

电气节能技术在海洋平台工程设计中，通过电气节能设备实时分析电气消耗数据以及设备运行状态，通过分析得到结果展开优化，实现电能资源的节约。一般电气节能技术在工程设计中运用：①了解实际电能应用情况、运行系统能源节约情况；②观察运行设备状态，总结设备在运行中能源节约状况；③海洋平台生产期间采用的其他辅助技术在能源节约方面应用效果。对于海洋平台工程设计而言，所有电力设备运行均与设计建设效果有直接关系，而且电力设备与系统带来的能源节约效果也关系到工程总体能源节约成效。除此之外，运用电气节能技术加强能源规划有效性，减少电气设备的资金回笼时间，这也是海洋平台工程设计非常重要的任务。在制定能源规划方面，务必要综合分析工程生产环境以及电力设备运行需求，确定海洋平台工程建设目标，以实现经济效益最大化为前提，对电气能源节约技术、节能设备的经济投入进行讨论，确保能够实现经济效益与社会效益最大化。

1.2电气节能要点

海洋平台工程设计中进行电气节能处理，立足于电气系统、照明系统、电气设备这三个方面分别展开论述。结合海洋平台产业可以确定的是电气设备生产线数量较多，所以电气节能在设计环节也是非常重要的一部分。在工程设计中展开电气节能分析，要满足海洋平台生产需求，保证生产环节所有电气设备能够安全运行。同时，在经济性需求的基础上，加强对节能和投资回收期这两项问题的关注。最后，站在环境保护角度，电气节能必须要同时展开能源节约和环保的分析，从多个方面优化海洋平台工程设计方案，进而达到电气节能设计的最佳成效。

2海洋平台电气节能技术

在海洋平台选择节能电气设备时，相关人员还要对这些设备的性能、运行原理和运行效果等进行分析和综合考虑，在技术和经济方面要以节能为主，从而实现节能、减排、低碳发展。这一举措可以更好地保障国家能源安全，促进科学技术的发展，对整个国家的发展和社会的进步都有着重要的作用和价值。

2.1高效电力变压器应用

海洋平台变压器是海上平台电力系统配电环节的主要能耗大户。电气系统节能设计重点关注变压器选择、系统功率以及线路功率可能导致耗损等问题。选择变压器时，因为海洋平台工程设计对变压器的需求量较大，加之变压器是十分常规的电气设备，所以变压器选型要结合工程设计需求，尤其是变压器的负载率。对于系统功率的确定，调节电气节能应该不断提升功率，减少电路耗损，这也是提升能源利用率非常有效的方法。当负载率在40%-60%，可将变压器额定负载降低，以此来控制耗损率。为了有效控制变压器的负载率，务必要制定切实可行的节能方案，而且要优先选择新型、节能型变压器，达到生产模块能源消耗控制的效果。计算变压器负荷率，公式为βb=βm=（1/R）1/2，此时效率可达到最高；按照公式R=PKH/Po 计算得出变压器损耗比，公式中Po为变压器空载损耗，PKH 是变压器额定负载损耗。另外，变压器负载调整率计算，应按照负载调整率 =（满载时输出电压 - 半载时输出电压）/（额定负载时输出电压）进行。变压器运行原理如图1。要想切实提高海洋平台工程的运作效益，控制系统功率因数十分必要，而且系统功率因数的提升也可以加强能源利用率，节省电力与生产成本，降低线路电压。对于所有用电设备的使用，均是按照电磁感应原理，例如电动机和配电变压器，这一类设备都必须要创建交变磁场，转换、传递能 量。期间创建交变磁场要保证电功率，也就是所谓的无功功率。总结功率影响因素，包括人工补偿、自然提高这两种，具体应结合实际差别提出调节方案。功率因数即有功功率和视在功之比。通过功率因数可直观呈现电源输出视在功率利用率，当功率因数处在0-1，而且电气系统功率因数接近1，此时电路无功功率呈现降低趋势，代表视在功率利用率提高，而且系统电能输送功率也得到加强。当提高了功率因素之后，可有效减少电路耗损。为了能够优化功率因数，利用电动机选型、变压器、电动机等诸多模块，经过优化之后有效杜绝电机空载运行，也能够提高设备功率因数。除此之外，并联电容器补偿、同步电动机补充、动态无功功率补偿的模式也可以广泛应用，提高海洋平台工程设计环节系统电能输送率。如果因为线路功率导致损失，那么在海洋平台工程设计期间，建议优化线路设计方案，调整线路长度以及粗细，从而避免发生线路耗损问题。

图1 变压器运行原理

2.2 照明节能设计

照明系统是海洋石油平台电气节能设计中的重要组成部分，涉及诸多结构及设备设施，如楼道走廊、房间内部和外部的照明等。照明系统的设计需要按照节能的原则实施，选择节能且优质的照明器材，这样才能减少用电系统中的光能损耗，在满足照明需求、可视度和舒适度的情况下，达到节能目的。电气节能设计人员在进行照明设计的过程中，应结合布光的不均匀程度合理选择照明控制开关，适当增减光线，以此减少发光设备在同一时间使用造成的电力能源损耗，同时避免出现全光照明的概率。另外，设计人员还要根据实际功能情况等设计不同类型的电气设备开关，利用开关的作用合理控制整个海洋石油平台中的电气设备。

2.3节能型电动机及变频器的应用

2.3.1节能型电动机

海上平台电气设备中，在进行电动机的选择时，设计人员应选择高效率的电动机，同时要对电动机的控制方式进行不断完善和优化，减少电动机的负载和空载情况下对电力能源的损耗，从而更好地提高电动机在运行中的效率和质量。比如，在一些海洋石油平台中，压缩机和传动设备中的交流电动机和变频器等，可以采用变频调速的方式减少电力能源的损耗。在选择电动机的使用型号时，设计人员需要结合建筑工程电气设备的实际使用环境和实际需求，对电动机的负荷需求进行详细的分析和评估，并结合电动机的不同负荷特点选择大小合适的电动机型号，比较大马连小车或小牛拉大车的问题，以避免电力能源的损耗问题。

2.3.2加强对动力系统的节能设计

在海洋平台中，动力系统是电气节能的关键部位，在一些大型的电力设备或电器设备的正常运行中都离不开电动机。一般来说，电动机的运行需要消耗大量的电力能源。因此，电气节能设计需要对电动机进行节能设计，以此来减少电气设备运行中对电力能源的损耗，达到节约电力能源的目的。

3 结语

综上，电气节能技术是海上油气田工程设计节能技术一个非常重要的组成部分，节能理念应贯穿整个海洋平台电力系统设计流程。在进行供配电方案设计时，应选用低损耗节能型变压器；在照明设计过程中，应根据不同工程的使用要求合理选用高效节能型光源；在设备选型时，需要与暖通、机械等专业协调配合，合理采用节能型电动机及变频器；需要进一步强调的是，全面系统地实施节能技术比单一设备节能更有效。

参考文献：

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