周帥

(遼河油田曙光采油廠， 遼寧 盤錦 124010)

油田電力實(shí)施無功補(bǔ)償降損節(jié)能探析

周帥

(遼河油田曙光采油廠， 遼寧 盤錦 124010)

隨著社會的進(jìn)步及市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對電力資源的需求量不斷增多，與此同時(shí)，電力資源也為保障社會穩(wěn)定、推動國防建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)。實(shí)現(xiàn)電力資源的降損節(jié)能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是緩解當(dāng)今日益突出的電力供需矛盾問題的一條有效途徑。為確保電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須確保變壓器、電網(wǎng)電力線路的可靠運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。油田企業(yè)是我國的電力資源消耗大戶，其在生產(chǎn)、運(yùn)營過程中，必須加強(qiáng)對節(jié)電降損的重視程度，并要通過采取各種切實(shí)可行的、有效的降損措施，實(shí)現(xiàn)電力損耗的降低。本篇論文中，筆者主要對油田電力實(shí)施無功補(bǔ)償降損節(jié)能的相關(guān)問題進(jìn)行了分析與探討，以供同行參考。

油田；電力；無功補(bǔ)償；降損節(jié)能

對于供電企業(yè)來說，電網(wǎng)系統(tǒng)中的電能損耗、功率損耗直接受到用戶功率因數(shù)的影響，除此之外，用戶功率因數(shù)的高低，也在很大程度上影響著供電線路的電壓波動、電壓損失，同時(shí)其與供電質(zhì)量也存在著一定的聯(lián)系?；谶@樣的原因，如何提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，是目前供電行業(yè)普遍關(guān)注的一大問題。

1 油田電力系統(tǒng)實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)淖饔?/h2>

1.1 對電壓的作用

油田電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)末端普遍存在著電壓過低的現(xiàn)象，究其原因在于電網(wǎng)系統(tǒng)自身存在著一定的問題，同時(shí)，也受到無功不足這一因素的影響。電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行功率傳輸?shù)倪^程中，電流流經(jīng)電網(wǎng)線路的時(shí)候由于阻抗從而不可避免地會出現(xiàn)一定的電壓損耗ΔU，在這樣的基礎(chǔ)上，若是假設(shè)始端電壓為U1，假設(shè)末端端電壓為U2，那么就可以使用以下公式計(jì)算電壓損耗：U=U1-U2=(PR+QX)/U N[1]。R、X為定值，若假設(shè)有用功率保持恒定，那么就代表著，無功功率Q越小，電壓損耗也就越小，同時(shí)電壓質(zhì)量越高。在這樣的基礎(chǔ)上，當(dāng)電網(wǎng)線路安裝了并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，無功補(bǔ)償容量為QC，那么就可以使用以下公式計(jì)算電壓損耗：U=[(Q-QC)X]/U N。從這一計(jì)算公式中可以看出，當(dāng)在電力系統(tǒng)中實(shí)施無功補(bǔ)償之中，就可以減小無功功率Q，從而有效限制了無功功率在電網(wǎng)系統(tǒng)之中的傳輸，有利于線路電 損耗的降低，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的提高。

1.2 對線損的作用

無功功率在對配電網(wǎng)電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響的同時(shí)，也使得配電網(wǎng)供電線損相應(yīng)的有所增加，此外，功率因數(shù)的上升，有利于變壓器銅損、線損的降低?；诖?，在系統(tǒng)電壓U、線路輸送有功功率P以及線路電阻值R保持不變的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)中，變壓器功率損耗、線損的計(jì)算公式可以用以下公式代表：ΔP%=(1-ΔP1/P2)×100%=[1-(COSΦ1/ COSΦ2)×2]×100%[2]。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過無功補(bǔ)償之后，所減少的線損率可以用以下公式代表：P%=(1-ΔP1/ P2)×100%=[1-(COSΦ1/COSΦ2)×2]×100%。由此可以看出，在輸送功率P=3UICOSΦ保持不變的前提下，COSΦ提高，那么I也會有所降低。假設(shè)變壓器無功補(bǔ)償前的電流為I1、銅損為ΔP1，變壓器無功補(bǔ)償后的電流為I2、銅損為ΔP2；那么就可以看出銅損與電流平方成正比，這也就代表著ΔP1/ P2=2I2/2I1，同時(shí)，P1=P2，若是假設(shè)U2≈U1，那么就可以得到I2/I1=COSΦ1/COSΦ2。

1.3 有利于線路壓降的減少

通過降低電網(wǎng)線路的傳送電流，從而使得油田電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓損失相應(yīng)的有所減少，這就大大促進(jìn)了電壓穩(wěn)定性的提高，有利于大電機(jī)的啟動，同時(shí)，輕載時(shí)應(yīng)注意預(yù)防由于超前電流而導(dǎo)致的電壓上升過高問題。

2 油田電力實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)脑砼c方式

2.1 無功補(bǔ)償原理

在油田電力系統(tǒng)中，電容器補(bǔ)償指的是，在用電設(shè)備或者是變電所母線上使電力電容器并聯(lián)，以使供電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、功率因數(shù)得到提高。但在實(shí)踐過程中，大多數(shù)電力設(shè)備屬于感性電抗，因此，電流i(R+L)通常情況下置后于電壓一個相位角Φ1，因此，在電力電容器并聯(lián)之后，也就是應(yīng)盡量超前電流1C，從而使得Φ1接近0，這就有效避免了供電設(shè)備傳輸無供電率過多的問題。

2.2 無功補(bǔ)償方式

在油田電力系統(tǒng)中，在無功功率損耗方面上來看，輸配電設(shè)備及各級電網(wǎng)均在一定程度上消耗了無功，為更好地實(shí)現(xiàn)電壓質(zhì)量的提高、線損的降低，應(yīng)有機(jī)聯(lián)系“分散補(bǔ)償”以及“整體補(bǔ)償”，遵循兩者相結(jié)合的補(bǔ)償原則[3]。分散補(bǔ)償指的是，在功率因數(shù)較低或者稱為無功損耗較大的低壓用戶端安裝有一定容量的電力電容器，平衡過多的無功功率，確保其無法反送給電力線路，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中無功電流的降低，就可以降低配電網(wǎng)中的有功損耗；整體補(bǔ)償指的是，在變電所10kV母線上安裝有一定容量的電力電容器，在大體上平衡變電所存在的無功，確保上一級供電線路的功率因數(shù)，從而有利于實(shí)現(xiàn)高壓線路無功損耗的減少。

3 結(jié)語

綜上所述，油田電力系統(tǒng)中，實(shí)施無功補(bǔ)償可以得到理想的降損節(jié)能效果，實(shí)施無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，應(yīng)綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，采用合適的無功補(bǔ)償方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，最終促進(jìn)電力設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[1]姚志明.基于無功補(bǔ)償?shù)呐潆娋W(wǎng)節(jié)能降損探討[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015，(13):238-239.

[2]蘇源慧.分析無功補(bǔ)償不足對10千伏配電網(wǎng)節(jié)能降損影響[J].電子制作,2015，(06):242.

[3]李慶華,李曉鵬.通過解決網(wǎng)絡(luò)無功補(bǔ)償,提高電網(wǎng)降損節(jié)能[J].現(xiàn)代裝飾(理論),2013，(11):174.