小议油田配电机制的无效补偿

概述:本文依据靖安油田配电系统无功补偿的状况和存在的效果,采取两种配电系统加装无功补偿的措施。结果标明:它能提高功率因数、降低网损、节能降耗、提高电压质量,从而取得了良好的经济效益;在靖安油田配电线路试点关于添加高压无功自动补偿与滤波装置这一新技术提出合理的意见。

中心词汇:配电系统、无功补偿、功率因数、降低网损

1靖安油田电网的特点及配电系统无功补偿的状况分析

1.1靖安油田电网的特点靖安油田地处山区,沟壑纵横油田配电网采用多分支辐射式单向供电的接线方式,配电网供电半径大、分支多、配电变压器数量多、线路负荷重。

油田的机采系统、注水系统及油气集输系统多采用三相异步电动机作为动力。这种系统的主要负荷是直接供应油田电力设备(抽油机、注水泵、输油泵等),因此,运转时供电线路的线损大,功率因数低,末端压降大,有损坏用电设备的风险。

1.2靖安油田配电网无功补偿的状况分析

1.2.1在油田电网中,普通只在35KV以上变电站内停止无功集中补偿,独自采用这种方式对10KV配电网的降损没有作用。

1.2.2在油田配电网中,普通井站均没有电容补偿装置,只在大型站点配电室内装置无功补偿装置,虽然停止了无功补偿,但补偿范围局限性较大。

1.2.3谐波效果。谐波含量过大时会对电容器的寿命发生影响;同时电容器对谐波有缩小作用,因此使系统的谐波搅扰更严重。

2配电系统无功补偿的用途

配电网是电力产销的最终环节,其面广线长,通常是线损的大户,同时与供电电能质量和用电牢靠性毫不相关,改善受电端电压质量和降低电网电能损耗,除了采取增加配电网的供电途径、增大线道途径、运用低损耗配电等措施以外,在配电线路上和配电变压器高压侧实施装设无功补偿装置,配电网的无功补偿主要以相位补偿和保证用户电压质量为主。相位补偿亦称功率因数补偿。

3功率因数与线损的关系

电网中通常用电设备没有足够的无功功率来树立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额外状况下任务,用电设备的端电压就要下降,使得电流增大,线损和电流的平方成正比,输电线上的电流越大,线损就越大。有功功率损失简化公式P={1-(cosΦ1/cosΦ2)2}式中:cosΦ1——原来功率因数;cosΦ2——提高后的功率因数。因此,努力提高cosΦ是降低线损的重要措施,经过改善功率因数值,可以提高系统电压,增加线路中总电流而且降低自身线路的损耗,增加电费支出。

4靖安油田配电系统无功补偿的运用

4.1随机补偿靖安油田大型站点配电室内均采用的是随机补偿。它是把电容器直接接到高压配电室电源侧的同一电气回路上,用同一台开关和交流接触器控制,同时投入和断开。普通来说,无功补偿装置距离负荷愈近,则补偿效果愈好。但从经济角度来看,关于容量较小或负载率较低或变载运转的电动机,采取就地补偿方式是不适宜的,如抽油机电机等。因此,这种方法只适用于功率较大的异步电动机,普通当异步电动机的功率在75kW以上时,可采用随机补偿。

4.1.1装置无功自动补偿柜后的效果分析:

①靖一接转站高压配电室内采用随机补偿后,投入无功自动补偿,功率因数到达0.98后,总电流由原来的928A降低到800A,电压由原来的370V上升到380V。

②靖四结合站高压配电室内采用随机补偿后,投入无功自动补偿,功率因数到达0.95后,总电流由原来的1500A降低到1345A,电压由原来的372V上升到382V。

4.1.2提高功率因数,可提高变压器的带负荷才干

由公式S=P/COSΦ可知,当变压器的容量一定时,提高功率因数,可添加变压器的有功出力。

①添加的有功出力公式计算:P=S(COSφ2—COSφ1)

②变压器可开掘出的视在功率公式计算:

S=P(1/cosφ1-1/cosφ2)

靖一接转站变压器容量S=1000KVA,用电负荷P=400KW,功率因数由0.8提高到0.95时,可添加有功出力P=150KW,可开掘出的视在功率S=80KVA。对用户来说,当现有变压器的供电才干提高后,可浪费增容费、资料费、施工费等投资。

采用随机补偿后,有效的减小了站内电流大小,提高了站内电压质量和功率因数值,但是配电线路的功率因数维持在0.60-0.75范围内,井站的功率因数依然偏低,为了处置这个难题,试点在井组加装无功补偿装置——油田动力现场节能控制柜。

4.2油田动力现场节能控制柜

由于靖安油田散布区域较大,配电网的传输距离较长,整个配电线路功率因数偏底,思考到随机补偿时,不能满足实践要求,在靖安油田梁35KV变电所10KV4#、7#、8#线路的井组高压加装了油田动力现场节能控制柜。

装置无功自动补偿柜后的效果分析:

配电网4#、7#、8#线路功率因数由原来的0.60-0.75提高到0.75-0.90以上,功率因数的提高可以保证配电线路的电压质量,延伸变压器和电机的运用寿命,提高用户用电设备的任务效率,降低线路损耗。

4.2.143-25井组,装置了YJKG-0.4-80-3ZW型油田动力现场节能控制柜

①装置前现场数听说明:

43-25井组变压器容量:80KVA;有四口井,每口井抽油机功率:16KW;

现场功率因数:0.39-0.52;系统的电流大小:44A—30A。

②装置后现场数听说明:

现场有四口井任务,翻开控制柜后,调到自动投切,自动投切了25KVAR的电容器,系统功率因数提高到0.88-0.95,系统的电流大小为:35A-20A。

4.2.239-28井组,装置了YJKG-0.4-125-3ZW型油田动力现场节能控制柜

①装置前现场数听说明:

39-28井组变压器容量:125KVA;有五口井,每口井抽油机功率:16KW;

现场功率因数:0.39-0.58;系统的电流大小:56A—43A。

②装置后现场数听说明:

现场有五口井任务,翻开控制柜后,调到自动投切,自动投切了30KVAR电容器,系统功率因数提高到0.88-0.95;系统的电流大小为:38A-27A。

从装置后测试结果看,功率因数提高到0.95后,每口井平均电流可降低2.25-2.6A。

4.3高压无功自动补偿与滤波装置

随着靖安油田滚动扩边,配电线路增多,线路功率因数偏低,无功补偿不合理等效果依然存在,意见添加一种新技术在10KV配电线路装置高压无功自动补偿与滤波装置。

4.3.1任务原理可以依据系统的电压、无功、功率因数等参数,以单级或多级组合方式,合理控制并联电容器组的投切,补偿无功,对提高功率因数,起到最佳的效果;电容回路串联一定比例的电抗器,可有效的减小电容器投入时的合闸涌流,添加了设备的运用寿命,同时可抑制对线路谐波电压的缩小,增加系统电压波形畸变。

4.3.2估量装置后的效果分析试点在靖南35KV变电所10KV14#配电线路加装高压无功自动补偿与滤波装置。经现场勘查该线路平均负荷1100KW,线路总长30KM,供电半径6KM,配电变压器65台,前端7#杆左近带五里湾一区南二注4台185KW注水泵,负荷较重,线路的中后端负荷主要为抽油机等工业负荷。在10KV线路上停止单点集中补偿的最佳位置是在负荷的集中点处,这样的补偿节电效率高,实施在27#杆加装600kvar自动补偿装置,估量投用后14#线的功率因数从原来的0.65-0.70上升至0.85-0.90以上,到达提高功率因数的目的。

4.3.3最清楚能给用户带来的经济效益的是电费的浪费,经过国度对企业电费收取规范来看可以到达的效果:

以0.90为规范值的功率因数电费调整表

由上表可知,实践功率因数装置前按0.65,装置后按0.90,可以浪费利率电费15%左右。

4.4以上三种配电系统无功补偿的方法主要反映了以下几个方面:①经过改善功率因数,降低变压器、电器设备、导线的损耗。②藉由良好的功因值确保,从而增加供电系统中的电压损失,可以使负载电压更动摇,改善电能质量。③添加高压配电系统的裕度,充沛开掘了发供电设备的潜力。

5完毕语

靖安油田配电系统无功优化是降损节能的一项重要措施,其主要手腕就是用装置电容器的方法停止无功功率补偿。同时,采用更经济、更合理的补偿方式,按负荷种类、负荷散布、供电范围,合理确定最佳的补偿地点和容量,这样,才干更有效地增加油田的网损,提高变压器和电力线路的容量应用率和增加电压降。