海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究

引言：海洋面積占據(jù)整個地球的百分之七十，其中蘊含的天然氣、石油等自然資源相當(dāng)豐富，隨著世界各國的不斷發(fā)展與工業(yè)化進程不斷加速，對于自然資源的需求量也不斷增加，美、日、英等國家都加大了對于海洋資源的開采力度，然而海上作業(yè)具有相當(dāng)大的難度，并且對于開采成本與技術(shù)要求比較高，能耗也比較大?；诖耍疚膶\談海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究。

一、海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)存在的問題

現(xiàn)階段，我國海洋工程電氣系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)還不夠完善，在供電系統(tǒng)中，電能損耗比較嚴重，主要表現(xiàn)在電氣系統(tǒng)變壓器型式與容量兼容性差；電氣系統(tǒng)功率因數(shù)較低，缺乏無功補償裝置；電氣系統(tǒng)的負荷不平衡；缺乏動態(tài)電壓支撐技術(shù)四個方面。所以，提高電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，降低能源損耗具有非常重要的現(xiàn)實意義。

二、提高海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的措施和策略

（一）改變電氣系統(tǒng)變壓器型式與容量

配電變壓器是海洋工程電氣系統(tǒng)電能消耗最大的設(shè)備，電能消耗情況的差異與變壓器的形式與容量密切相關(guān)，并且，不同的變壓器之間存在一定的電能消耗差異。就目前而言，我國海洋工程電氣系統(tǒng)的變壓器容量普遍偏大，并且有一些海洋工程開采平臺把很多臺變壓器并聯(lián)起來，進行聯(lián)合運作，大大降低了電氣系統(tǒng)設(shè)備的工作效率與使用性能。故而，在實際海洋工程進行作業(yè)時，要根據(jù)運作的實際情況，改變電氣系統(tǒng)變壓器的型式與容量。

海洋工程實際改變變壓器形式與容量的措施可以大致分為三個方面，首先，將兩個變壓器利用單母線進行并聯(lián)，保證一臺變壓器正常運作，另一臺關(guān)閉，進行備用，盡量減少電能的虛耗。其次，盡可能選用節(jié)能變壓器，減少低負荷電壓器的使用，調(diào)整變壓器的功率，最大程度上發(fā)揮節(jié)能功效，對海洋工程電氣系統(tǒng)能耗進行控制。最后，簡化電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，把電氣系統(tǒng)中多余的設(shè)備進行拆除，從而達到降低能耗的目的。

（二）改善電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，增設(shè)無功補償裝置

在提高海洋工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究中，可以通過提升自然功率因數(shù)的方法對電氣系統(tǒng)的能耗進行控制，對于高能耗的運作，可以提高自然功率因數(shù)的方法可能沒有明顯效果，此時可以結(jié)合增設(shè)無功補償裝置的方法控制能耗。根據(jù)海洋工程的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)當(dāng)選用靜電設(shè)備，同時將無功補償裝置個體化，盡量避免使用集中補償手段。

如果想要在電氣系統(tǒng)運作過程中增加或者減少電容器的容量，可以劃分為不同的組別，根據(jù)負荷電壓器的變化，進行對于補償裝置應(yīng)用的調(diào)整。此外，還可以通過異步電動機，結(jié)合實際海洋工程電氣系統(tǒng)運行情況，降低電能的損耗。（三）平衡電氣系統(tǒng)的負荷、削峰平谷

在海洋工程電氣系統(tǒng)運行中，無法對電能進行儲存，電負荷會隨著設(shè)備能耗發(fā)生變化，在多個設(shè)備同時作業(yè)的電能需求高峰期，會出現(xiàn)供應(yīng)不足的問題。同樣在用電的低谷，會出現(xiàn)電能虛耗現(xiàn)象。海洋工程電氣系統(tǒng)的能耗不僅與峰谷時長密切相關(guān)，還與峰谷差值有著關(guān)系。在電氣系統(tǒng)電路中，負荷的峰值會影響電流變化的增量，電能損耗會隨著負荷的不均衡性的增大而增大。

所以，在實際海洋工程電氣系統(tǒng)運行中，可以增設(shè)電能儲蓄設(shè)備，降低電負荷峰值的差值，同時可以根據(jù)實際情況，運用斬波控制電路，進行負序補償，通過無功支持和短時有功支持改善電能供應(yīng)情況，達到電氣系統(tǒng)節(jié)能目標。（四）引進動態(tài)電壓支撐技術(shù)

電壓供應(yīng)可以直接影響海洋工程電氣系統(tǒng)的運行情況，設(shè)備的電流會隨著供電電壓值得增大而增大，如果電壓值超過安全范圍，不僅僅會對運行設(shè)備造成損壞，降低使用壽命，還會影響電磁轉(zhuǎn)矩的能耗，降低設(shè)備運行效果與工作效率，增加電能的損耗，與系統(tǒng)節(jié)能理念背道而馳。所以可以引進動態(tài)電壓支撐技術(shù)，減少海洋工程電氣系統(tǒng)的能耗。

首先，要對電路中多余設(shè)備進行拆除，調(diào)整發(fā)電機的輸出電壓。其次，根據(jù)設(shè)備的用電參數(shù)，調(diào)整對設(shè)備的供電量及功率分布。最后，調(diào)整系統(tǒng)的無功電源與電網(wǎng)整體電壓，增加無功補償裝置，降低電能損耗。

三、結(jié)論：近年來，隨著我國社會的不斷發(fā)展，對于能源的需求量不斷增加，在海洋資源開采挖掘中，只有提高工程電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，使發(fā)、配、供相配合，才可以為海洋資源的開發(fā)提供技術(shù)支持，使其有充足的動力保障，從而降低能耗，提高海洋能源利用的高效性，構(gòu)建綠色海洋工程電氣系統(tǒng)。

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