摘要：本文概述了油田電網(wǎng)網(wǎng)損原因及減損措施，隨后對(duì)電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償進(jìn)行了分析，并探討了四種無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)姆桨?，?duì)每種補(bǔ)償方案的優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)施中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。最后指出了油田企業(yè)在實(shí)際操作中應(yīng)該注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降損 無(wú)功補(bǔ)償 隨機(jī)補(bǔ)償 集中補(bǔ)償

中圖分類(lèi)號(hào)：TM714.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2012)02(b)-0081-01

目前，我國(guó)的輸電線(xiàn)損率比國(guó)際先進(jìn)技術(shù)電力公司的約高2％～3％，由此損失的電量高達(dá)450億千瓦時(shí)，幾乎是我國(guó)一個(gè)中部省份壘年的用電量了。每年由此產(chǎn)生的電力線(xiàn)損經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)近百億元人民幣。

油田企業(yè)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)每年都有大量的電能損失，嚴(yán)重影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，特別是一些處于開(kāi)采中后期的油田，電網(wǎng)的網(wǎng)損管理滯后，綜合網(wǎng)損更大。電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓的降低，還直接影響原油的產(chǎn)量。因此，對(duì)油田網(wǎng)損進(jìn)行分析研究，采取有效的降低損耗的措施.對(duì)油田企業(yè)的生存和發(fā)展具有十分重要的意義。

1油田電網(wǎng)網(wǎng)損的原因

電能在輸電線(xiàn)路的傳輸過(guò)程中造成的能量損失稱(chēng)為線(xiàn)損。電力網(wǎng)絡(luò)中變壓器等其他輸變電設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生電能的損耗，電力網(wǎng)絡(luò)中的損耗(包括線(xiàn)損)統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)損。處于開(kāi)采中后期的油田企業(yè)，電網(wǎng)由油田建設(shè)初期的小范圍、輕負(fù)荷發(fā)展到目前的大范圍、重負(fù)荷，配電線(xiàn)路呈自由輻射式發(fā)展，幾乎都出現(xiàn)了變壓器過(guò)負(fù)荷、輸電半徑過(guò)大、線(xiàn)路輸送能力偏低、電壓質(zhì)量過(guò)差及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)脆弱等現(xiàn)象。

2油田電網(wǎng)網(wǎng)損減少措施

針對(duì)油田電網(wǎng)網(wǎng)損的原因，一般而言，減少線(xiàn)損、提高電路傳輸?shù)男?，從以下幾個(gè)方面考慮：

(1)提高電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)；

(2)線(xiàn)路中潮流分布合理，減少線(xiàn)路上無(wú)功功率的流動(dòng)；

(3)選用合理的導(dǎo)線(xiàn)材料和截面；

(4)采用無(wú)功補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)。

無(wú)功功率是由于電網(wǎng)中大量非線(xiàn)性負(fù)荷的存在，線(xiàn)路電壓與線(xiàn)路電流在相位上有一個(gè)角度差。電力系統(tǒng)中無(wú)功消耗來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一是輸電系統(tǒng)自身吸收的無(wú)功，另一個(gè)方面是負(fù)荷消耗的無(wú)功。在高壓輸電網(wǎng)中，由于輸電設(shè)備在輸送電能的時(shí)候要吸收一定量的無(wú)功功率，為了提高線(xiàn)路的輸送容量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，都會(huì)對(duì)這部分無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。而負(fù)荷吸收的無(wú)功功率主要是大量的非線(xiàn)性負(fù)荷和感性負(fù)荷消耗的無(wú)功。

隨著油田電網(wǎng)容量的增加，對(duì)電網(wǎng)無(wú)功的要求與日俱增，無(wú)功電能如果得不到及時(shí)地補(bǔ)償，配電線(xiàn)路的功率因數(shù)就低。因此，下文將對(duì)配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償進(jìn)行探討。

3無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償

無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償問(wèn)題分為兩部分，即無(wú)功規(guī)劃和補(bǔ)償方式。

隨著電網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)功規(guī)劃已由原來(lái)的靜止的計(jì)劃性規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前的動(dòng)態(tài)規(guī)劃，即無(wú)功優(yōu)化規(guī)劃。無(wú)功優(yōu)化規(guī)劃的目的是確定電網(wǎng)中無(wú)功設(shè)備的安裝地點(diǎn)、容量和類(lèi)型，使規(guī)劃內(nèi)投資及運(yùn)行費(fèi)用的總和最小。無(wú)功優(yōu)化規(guī)劃需要從全局出發(fā)，合理安排系統(tǒng)各點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償容量，使整個(gè)電網(wǎng)的損耗最小，電壓最穩(wěn)。由于電網(wǎng)的負(fù)荷是時(shí)時(shí)變動(dòng)的，因此補(bǔ)償?shù)娜萘恳矐?yīng)該是時(shí)時(shí)變動(dòng)的。 補(bǔ)償方式指的是補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)備的功能原理及設(shè)備本身的軟件技術(shù)理論。早期的系統(tǒng)補(bǔ)償主要是利用三相電容器、調(diào)相機(jī)等設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的三相基波進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。近年來(lái)隨著電力負(fù)荷的多樣性發(fā)展，電網(wǎng)中出現(xiàn)了諸如三相功率不平衡和諧波等復(fù)雜問(wèn)題，因此，補(bǔ)償方式也出現(xiàn)了多種形式的新技術(shù)，如經(jīng)典法、非線(xiàn)性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和遺傳算法等。

4油田無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償方案

在電能傳輸過(guò)程中，必須保持有功功率和無(wú)功功率平衡，可行的辦法就是在需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)牡胤窖b設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，即理想的狀態(tài)是百分百進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。但所有負(fù)荷全部就地補(bǔ)償既沒(méi)有必要，也難以實(shí)現(xiàn)。油田電網(wǎng)合適的無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償方案主要有：

4.1隨機(jī)補(bǔ)償

也稱(chēng)為用戶(hù)終端分散補(bǔ)償或就地補(bǔ)償，是把電容器直接接到單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的同一電氣回路中，用同一開(kāi)關(guān)和交流接觸器控制，同時(shí)投入和斷開(kāi)。這種優(yōu)化補(bǔ)償方式因?yàn)檠a(bǔ)償裝置距離負(fù)荷盒近，補(bǔ)償效果好。但對(duì)于容量較小、負(fù)荷率較小或變載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，存在安裝不方便、投資大及管理不便等缺點(diǎn)。

4.2低壓集中補(bǔ)償

低壓集中補(bǔ)償也稱(chēng)為隨器補(bǔ)償。該方法將低壓電容器通過(guò)保險(xiǎn)接在配電變壓器的0.4kV側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償。具體實(shí)施中分為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償(跟蹤補(bǔ)償)和固定補(bǔ)償兩種模式。根據(jù)用戶(hù)負(fù)荷水平的波動(dòng)，投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。主要目的是提高0.4kV母線(xiàn)的功率因數(shù)。

4.3桿上無(wú)功補(bǔ)償方式

桿上無(wú)功補(bǔ)償一般是將并聯(lián)電容器安裝在架空線(xiàn)路的桿塔上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，以提高配電網(wǎng)功率因數(shù)，達(dá)到降損升壓的目的。但由于桿上安裝的并聯(lián)電容器遠(yuǎn)離變電站，存在保護(hù)上配置難、維修工作量大、受環(huán)境和空間條件限制等問(wèn)題。因此，桿上無(wú)功優(yōu)化應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程要求進(jìn)行：

(1)補(bǔ)償點(diǎn)不宜過(guò)多。1條配電線(xiàn)路上宜采用單點(diǎn)補(bǔ)償。對(duì)于油區(qū)配電線(xiàn)路，應(yīng)在幾臺(tái)油井變壓器集中的配電線(xiàn)路上進(jìn)行補(bǔ)償，不宜在單臺(tái)變壓器高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償。

(2)控制方式從簡(jiǎn)。桿上補(bǔ)償不設(shè)分組投切。

(3)補(bǔ)償容量不宜過(guò)大。重載時(shí)補(bǔ)償后功率因數(shù)不應(yīng)超過(guò)0.95，輕載時(shí)功率因數(shù)在1以?xún)?nèi)。否則，補(bǔ)償容量太大將導(dǎo)致配電線(xiàn)路在輕載時(shí)的過(guò)電壓和過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象。

(4)接線(xiàn)宜簡(jiǎn)單。最好是每相只采用一臺(tái)電容器裝置，以降低設(shè)備的故障率。

(5)保護(hù)方式要簡(jiǎn)化。采用熔斷器和氧化鋅避雷器分別作為過(guò)電流和過(guò)電壓保護(hù)。

(6)防止電容器安裝后產(chǎn)生諧振。

桿上無(wú)功補(bǔ)償具有投資少、回收快、補(bǔ)償效率高、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適合功率因數(shù)較低且負(fù)荷較重的長(zhǎng)配電線(xiàn)路。

4.4油田變電站集中補(bǔ)償

在二次降壓變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，能夠平衡輸電網(wǎng)的無(wú)功功率。補(bǔ)償裝置可以是并聯(lián)電容器或同步調(diào)相機(jī)，也可以是靜止補(bǔ)償器。這些裝置一般連接在變電站的10(6)kv母線(xiàn)上，具有管理容易、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。但這種補(bǔ)償方式對(duì)10(6)kV配電網(wǎng)的降損不起作用。

5結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)油田電網(wǎng)網(wǎng)損原因及減損措施進(jìn)行了探討，重點(diǎn)對(duì)無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償進(jìn)行了分析。目前，無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償技術(shù)尚處于發(fā)展中，在實(shí)際應(yīng)用中，有些油田企業(yè)用電只注重滿(mǎn)足供電公司對(duì)功率因數(shù)的要求，忽略了企業(yè)內(nèi)部的功率因數(shù)，或者只注重供電電壓水平，對(duì)諧波限制不夠重視。要有效實(shí)現(xiàn)減損、提高供電質(zhì)量，必須從企業(yè)內(nèi)部出發(fā)，綜合考慮油田電網(wǎng)的特點(diǎn)，確定油田電網(wǎng)的補(bǔ)償方式，最優(yōu)化補(bǔ)償容量和補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

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