海洋工程电气系统节能技术研究

引言：海洋面积占据整个地球的百分之七十，其中蕴含的天然气、石油等自然资源相当丰富，随着世界各国的不断发展与工业化进程不断加速，对于自然资源的需求量也不断增加，美、日、英等国家都加大了对于海洋资源的开采力度，然而海上作业具有相当大的难度，并且对于开采成本与技术要求比较高，能耗也比较大。基于此，本文将浅谈海洋工程电气系统节能技术研究。

一、海洋工程电气系统节能技术存在的问题

现阶段，我国海洋工程电气系统的节能技术还不够完善，在供电系统中，电能损耗比较严重，主要表现在电气系统变压器型式与容量兼容性差；电气系统功率因数较低，缺乏无功补偿装置；电气系统的负荷不平衡；缺乏动态电压支撑技术四个方面。所以，提高电气系统节能技术，降低能源损耗具有非常重要的现实意义。

二、提高海洋工程电气系统节能技术的措施和策略

（一）改变电气系统变压器型式与容量

配电变压器是海洋工程电气系统电能消耗最大的设备，电能消耗情况的差异与变压器的形式与容量密切相关，并且，不同的变压器之间存在一定的电能消耗差异。就目前而言，我国海洋工程电气系统的变压器容量普遍偏大，并且有一些海洋工程开采平台把很多台变压器并联起来，进行联合运作，大大降低了电气系统设备的工作效率与使用性能。故而，在实际海洋工程进行作业时，要根据运作的实际情况，改变电气系统变压器的型式与容量。

海洋工程实际改变变压器形式与容量的措施可以大致分为三个方面，首先，将两个变压器利用单母线进行并联，保证一台变压器正常运作，另一台关闭，进行备用，尽量减少电能的虚耗。其次，尽可能选用节能变压器，减少低负荷电压器的使用，调整变压器的功率，最大程度上发挥节能功效，对海洋工程电气系统能耗进行控制。最后，简化电气系统的结构，把电气系统中多余的设备进行拆除，从而达到降低能耗的目的。

（二）改善电气系统的功率因数，增设无功补偿装置

在提高海洋工程电气系统节能技术研究中，可以通过提升自然功率因数的方法对电气系统的能耗进行控制，对于高能耗的运作，可以提高自然功率因数的方法可能没有明显效果，此时可以结合增设无功补偿装置的方法控制能耗。根据海洋工程的电气系统结构设计，应当选用静电设备，同时将无功补偿装置个体化，尽量避免使用集中补偿手段。

如果想要在电气系统运作过程中增加或者减少电容器的容量，可以划分为不同的组别，根据负荷电压器的变化，进行对于补偿装置应用的调整。此外，还可以通过异步电动机，结合实际海洋工程电气系统运行情况，降低电能的损耗。（三）平衡电气系统的负荷、削峰平谷

在海洋工程电气系统运行中，无法对电能进行储存，电负荷会随着设备能耗发生变化，在多个设备同时作业的电能需求高峰期，会出现供应不足的问题。同样在用电的低谷，会出现电能虚耗现象。海洋工程电气系统的能耗不仅与峰谷时长密切相关，还与峰谷差值有着关系。在电气系统电路中，负荷的峰值会影响电流变化的增量，电能损耗会随着负荷的不均衡性的增大而增大。

所以，在实际海洋工程电气系统运行中，可以增设电能储蓄设备，降低电负荷峰值的差值，同时可以根据实际情况，运用斩波控制电路，进行负序补偿，通过无功支持和短时有功支持改善电能供应情况，达到电气系统节能目标。（四）引进动态电压支撑技术

电压供应可以直接影响海洋工程电气系统的运行情况，设备的电流会随着供电电压值得增大而增大，如果电压值超过安全范围，不仅仅会对运行设备造成损坏，降低使用寿命，还会影响电磁转矩的能耗，降低设备运行效果与工作效率，增加电能的损耗，与系统节能理念背道而驰。所以可以引进动态电压支撑技术，减少海洋工程电气系统的能耗。

首先，要对电路中多余设备进行拆除，调整发电机的输出电压。其次，根据设备的用电参数，调整对设备的供电量及功率分布。最后，调整系统的无功电源与电网整体电压，增加无功补偿装置，降低电能损耗。

三、结论：近年来，随着我国社会的不断发展，对于能源的需求量不断增加，在海洋资源开采挖掘中，只有提高工程电气系统节能技术，使发、配、供相配合，才可以为海洋资源的开发提供技术支持，使其有充足的动力保障，从而降低能耗，提高海洋能源利用的高效性，构建绿色海洋工程电气系统。

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