王俊立 李建馨 孫秀華 李長(zhǎng)敏

（大港油田公司第六采油廠 天津 300280）

變壓器的空載損耗以及在傳輸功率過(guò)程中的損耗相當(dāng)大，尤其是無(wú)功功率消耗較電能損耗大得多。近十幾年來(lái)，變壓器技術(shù)發(fā)展迅速，由仿蘇的熱軋硅鋼片變壓器（SJ、SJ1等），到冷軋硅鋼片變壓器（S1、SL1等），再到現(xiàn)在通用的低損耗節(jié)能變壓器（S7、S9、S11等），一直到目前最先進(jìn)的非晶態(tài)變壓器。隨著每一次新工藝的應(yīng)用、技術(shù)的進(jìn)步，都使變壓器的能耗標(biāo)準(zhǔn)降低，其中下降最多的為空載損耗（見(jiàn)圖4-1），這就意味著無(wú)功功率消耗降低很多。

非晶態(tài)變壓器是以后的發(fā)展方向，非晶態(tài)合金鐵心的變壓器與同電壓等級(jí)、同容量硅鋼合金鐵心變壓器相比，空載損耗要降低75%～80%?？蛰d電流可下降80%左右。

關(guān)于變壓器的負(fù)載率及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電，胡景生教授有專著，這里不再贅述。

圖4-1 100KVA變壓器空載損耗對(duì)比（單位：W）

對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)本身技術(shù)來(lái)講，近幾年技術(shù)沒(méi)有太大的突破，僅是由JO系列到目前的Y系列電機(jī)。因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)本身就是效率很高的用電設(shè)備。由圖3-4三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性知道，降低其無(wú)功功率消耗及控制其吸收大量無(wú)功功率主要是從選擇恰當(dāng)?shù)呢?fù)載率來(lái)考慮。為此，近來(lái)針對(duì)油田電力拖動(dòng)的特點(diǎn)，尤其是根據(jù)機(jī)采系統(tǒng)的特殊要求（重載啟動(dòng)，輕載運(yùn)行，負(fù)載變動(dòng)大）使用了超高轉(zhuǎn)差節(jié)能電機(jī)、永磁同步電機(jī)等節(jié)能電機(jī)做拖動(dòng)設(shè)備并輔以抽油機(jī)參數(shù)調(diào)整、應(yīng)用雙驢、下偏杠鈴復(fù)合平衡抽油機(jī)來(lái)避免電機(jī)“大馬拉小車”，提高其負(fù)載率。特別是永磁同步電機(jī)的應(yīng)用是油田配電系統(tǒng)的一大突破，由電機(jī)學(xué)知識(shí)知道，三相同步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性比三相異步電動(dòng)機(jī)特性硬，其轉(zhuǎn)速不隨轉(zhuǎn)矩改變，另外由于使用了鐵銣硼稀土材料做轉(zhuǎn)子電樞，不需無(wú)功勵(lì)磁電流，所以無(wú)功功率消耗下降很多，而且其在20%—120%負(fù)載范圍內(nèi)均可保持較高的功率因數(shù)。

表4-1為永磁同步電機(jī)與Y系列、超高轉(zhuǎn)差電機(jī)的節(jié)能數(shù)據(jù)對(duì)比。

另外，針對(duì)采油六廠稠油開(kāi)發(fā)，為降低油井沖次，使用了永磁同步電動(dòng)機(jī)配變頻調(diào)速控制柜替代原有的電磁離合器調(diào)速電機(jī)，收到了很好的節(jié)能效果。

3、就地補(bǔ)償無(wú)功提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)控制無(wú)功功率的流動(dòng)

利用電容器的容性負(fù)載性質(zhì)（電流超前電壓），就地補(bǔ)償感性負(fù)載無(wú)功，可避免從上一級(jí)系統(tǒng)吸取大量無(wú)功功率，相應(yīng)提高了功率因數(shù)，減少了無(wú)功功率消耗。

（1）：補(bǔ)償原理

圖4-2 電容補(bǔ)償原理

圖中：RΣ——包括變壓器B1以及線路L在內(nèi)的總電阻

QK——無(wú)功補(bǔ)償容量

所以，當(dāng) QK越接近 Q2，ΔP′越小

（2）、補(bǔ)償容量的計(jì)算公式

QK=P（tgφ1-tgφ）=Q1-Q2（4—3）

表4-1

tgφ1——補(bǔ)前的正切值

tgφ——補(bǔ)后的正切值

A、集中補(bǔ)償（線路結(jié)點(diǎn)，聯(lián)合站配電室及變壓器側(cè)）

圖4-3所示QK1及QK2為集中補(bǔ)償

B、就地補(bǔ)償（用戶側(cè)）

圖4-3所示QK3為就地補(bǔ)償

表4-2 為采油六廠2006年安裝高壓電容補(bǔ)償?shù)男Ч麑?duì)比

目前采油六廠6KV線路集中補(bǔ)償容量為3750千乏低壓集中補(bǔ)償為1850千乏，就地補(bǔ)償為820千乏。

4、提高配電系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平降低無(wú)功功率消耗

由式3-10可知，增大U，可降低各種電氣元件的無(wú)功功率消耗及 （電能損耗），據(jù)計(jì)算電壓提高5%，可降低9%。提高運(yùn)行電壓水平可通過(guò)改變變壓器的分接頭及縮小供電半徑減小電壓降落來(lái)解決。

但是，在提高運(yùn)行電壓水平時(shí)，運(yùn)行電壓不得高于額定值的10%，否則由于磁飽和的影響，無(wú)功反而增加，造成電能損耗加大。在配電系統(tǒng)運(yùn)行中，電壓升高主要是由于局部過(guò)補(bǔ)償引起的。

七、結(jié)束語(yǔ)

降低無(wú)功消耗及控制無(wú)功流動(dòng)既需要技術(shù)措施又需要管理措施，需要電力系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)籌兼顧，才能切實(shí)見(jiàn)到效果。