電容補(bǔ)償管理與油田配電網(wǎng)節(jié)能降

耗于濱 戴榮東 付法棟 徐傳雨

摘 要：本文針對(duì)油田配電網(wǎng)現(xiàn)行存在問(wèn)題以及如何采取措施有效應(yīng)對(duì)等方面進(jìn)行了深入分析和思考，以期為提升油田開(kāi)發(fā)用電管理，推動(dòng)配電網(wǎng)節(jié)能降耗提供參考。

關(guān)鍵詞：電容補(bǔ)償；油田配電網(wǎng)；節(jié)能降耗；利率電費(fèi)考核

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.054

線路損耗是電力系統(tǒng)運(yùn)行必然存在的問(wèn)題，大型油田年用電量可達(dá)幾十億kW.h，按油田配電網(wǎng)平均損耗率9%計(jì)算，配電線路損耗可達(dá)數(shù)億kW.h，降低1%的線損，就可以創(chuàng)造幾千萬(wàn)的效益，而線損的降低和優(yōu)化，是可以通過(guò)強(qiáng)化電容補(bǔ)償系統(tǒng)的管理實(shí)現(xiàn)的。

1 油田配電網(wǎng)線路損耗治理情況及電容補(bǔ)償存在問(wèn)題

1.1 油田配電網(wǎng)線路損耗治理情況

1.1.1 電容補(bǔ)償降損原理

電容補(bǔ)償是電力系統(tǒng)降低線損最有效的措施之一。線路損耗的存在，是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)做功產(chǎn)生有功電流，同時(shí)電機(jī)及變壓器的線圈在交流電作用下產(chǎn)生感性無(wú)功電流，當(dāng)線路中安裝電容性元件后，容性電流就抵消掉一部分感性電流，合成電流就明顯降低。通過(guò)電容補(bǔ)償可以降低近一半的運(yùn)行電流，線路損耗可降至原來(lái)的1/4，效果是非常明顯的。因此，電容補(bǔ)償可以減少電網(wǎng)中無(wú)功電流的流動(dòng)，有效降低線損。

1.1.2 配電網(wǎng)電容補(bǔ)償現(xiàn)狀

配電網(wǎng)電容補(bǔ)償可分為低壓補(bǔ)償和高壓補(bǔ)償兩種。低壓補(bǔ)償指電容安裝在變壓器低壓母線上的補(bǔ)償，高壓補(bǔ)償指在6（10）kV線路上安裝高壓電容器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?。電力行業(yè)現(xiàn)普遍實(shí)施《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》及考核標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶按高低壓執(zhí)行0.85-0.95的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)（功率因數(shù)達(dá)不到的標(biāo)準(zhǔn)的用戶加收電費(fèi)，對(duì)功率因數(shù)高于標(biāo)準(zhǔn)的用戶相應(yīng)減少電費(fèi)）。

1.2 油田配電網(wǎng)電容補(bǔ)償存在問(wèn)題

1.2.1 低壓補(bǔ)償

油田各大站點(diǎn)的配電系統(tǒng)在建設(shè)之初，基本都設(shè)計(jì)了低壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，但因系統(tǒng)電壓高和諧波等原因造成了無(wú)法投入及損壞，再加上一直以來(lái)沒(méi)有功率因數(shù)考核等原因，有相當(dāng)數(shù)量的補(bǔ)償裝置基本處于退出運(yùn)行狀態(tài)。

1.2.2 高壓補(bǔ)償

各采油廠的線路高壓補(bǔ)償都是基于低壓補(bǔ)償不全、損壞基礎(chǔ)上開(kāi)展的，而且高壓補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，補(bǔ)償方式多種多樣。主要表現(xiàn)在：

（1）有的采油廠采用高壓分散補(bǔ)償，但因?yàn)橛脩糌?fù)荷是時(shí)常變動(dòng)的，這就使得分散補(bǔ)償?shù)木_計(jì)算非常困難，往往造成局部過(guò)補(bǔ)償及欠補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題；

（2）有的采油廠采用高壓集中補(bǔ)償，一條線路只設(shè)1-2個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)，因低壓未進(jìn)行補(bǔ)償，大量無(wú)功電流依舊在線路流動(dòng)，降損效果有限；

（3）高壓補(bǔ)償無(wú)法降低變壓器的容量，變壓器容量大的問(wèn)題依然存在。

因此，油田配電網(wǎng)低壓補(bǔ)償和高壓補(bǔ)償?shù)男Ч](méi)有充分發(fā)揮，強(qiáng)化配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能潛力無(wú)疑是非常巨大的。如何強(qiáng)化電容補(bǔ)償管理，以進(jìn)一步降低線路損耗，使無(wú)功補(bǔ)償?shù)男Ч_(dá)到最優(yōu)，成為我們亟待思考的問(wèn)題。

2 推動(dòng)油田配電網(wǎng)節(jié)能降耗的措施與對(duì)策

2.1 創(chuàng)新電容補(bǔ)償?shù)姆椒?，為有效降低配電網(wǎng)線損提供技術(shù)支撐

根據(jù)中石化企標(biāo)的相關(guān)規(guī)定，不僅僅在多油井的配電室內(nèi)，在油田基本所有站點(diǎn)配電室的低壓母線上都應(yīng)該安裝自動(dòng)電容補(bǔ)償裝置。主要措施如下：

（1）近年來(lái)，晶閘管和交流接觸器并聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在低壓補(bǔ)償中得到了廣泛應(yīng)用，它既克服了單交流接觸器無(wú)法頻繁開(kāi)關(guān)，又解決了純晶閘管開(kāi)關(guān)發(fā)熱量大的問(wèn)題；

（2）因變頻器的普遍使用，現(xiàn)在油田的低壓配電室會(huì)存在一定的諧波污染，可使用在補(bǔ)償電容回路中加裝串聯(lián)電抗器方式來(lái)抑制諧波分量，對(duì)諧波污染較嚴(yán)重的地點(diǎn)，可以采用有源濾波器，來(lái)解決諧波超值問(wèn)題；

（3）就油田現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，舊的低壓補(bǔ)償裝置絕大多數(shù)還是可以維修再利用的，對(duì)諧波污染非常嚴(yán)重的地點(diǎn)只需新上有源濾波器即可；

（4）實(shí)施低壓補(bǔ)償后，變壓器運(yùn)行電流降低，會(huì)出現(xiàn)容量偏大的情況，此時(shí)可以在采油廠范圍內(nèi)進(jìn)行變壓器的調(diào)整，解決“大馬拉小車”的問(wèn)題，減少的容量通過(guò)上報(bào)給予核減容量費(fèi)，創(chuàng)造出更大的效益。

2.2 建立電容補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，為合理實(shí)施配電網(wǎng)電容補(bǔ)償提供依據(jù)

（1）電容補(bǔ)償?shù)脑瓌t是按照“先低壓后高壓、低壓分散高壓集中”的方式進(jìn)行，在用電設(shè)備低壓側(cè)充分補(bǔ)償后，線路出口還是沒(méi)有達(dá)到規(guī)定功率因數(shù)要求的情況下，就需要在高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償；

（2）現(xiàn)階段高壓補(bǔ)償宜采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑粭l線路按1-3點(diǎn)個(gè)考慮，如表1所示：

（3）低壓補(bǔ)償逐漸完善后應(yīng)調(diào)整減少高壓補(bǔ)償?shù)娜萘?，使其僅限于補(bǔ)償無(wú)法進(jìn)行低壓補(bǔ)償?shù)淖儔浩鳟a(chǎn)生的少量無(wú)功，實(shí)現(xiàn)電容補(bǔ)償?shù)牧夹匝h(huán)。

2.3 完善力率電費(fèi)考核系統(tǒng)，保障配電網(wǎng)電容補(bǔ)償順利進(jìn)行

完善力率電費(fèi)考核系統(tǒng)，是關(guān)系配電線路節(jié)能降耗的重要措施。在油田對(duì)各采油廠線路進(jìn)行力率電費(fèi)考核的前提下，采油廠應(yīng)該對(duì)具備考核條件的變壓器進(jìn)行力率電費(fèi)考核，把無(wú)功在低壓側(cè)就地消除，而不是轉(zhuǎn)到高壓側(cè)進(jìn)行低效補(bǔ)償。如果實(shí)現(xiàn)了考核到位，使用不多的成本或申請(qǐng)投資就可以解決變壓器的低壓補(bǔ)償問(wèn)題，而無(wú)需投入大量資金進(jìn)行更換。相反，即使花費(fèi)大量投資進(jìn)行了更換，如果不實(shí)施考核，遇到很小的電壓波動(dòng)或設(shè)備故障，補(bǔ)償設(shè)備還會(huì)被退出運(yùn)行。因此在油田對(duì)線路收取力率電費(fèi)之后，再對(duì)變壓器收取力率電費(fèi)，完善力率電費(fèi)考核系統(tǒng)是非常重要的。具體實(shí)施措施如下：

（1）油井變壓器多為野外放置、因運(yùn)行條件較惡劣等原因，可以暫不考核，隨著油井新型電機(jī)的應(yīng)用（稀土永磁、變頻拖動(dòng)），油井電機(jī)的功率因數(shù)可以得到較大提高，多余的少量無(wú)功可以由配電線路安裝的高壓電容器進(jìn)行補(bǔ)償；

（2）對(duì)有低壓配電室（無(wú)功補(bǔ)償裝置可以室內(nèi)運(yùn)行、維護(hù)管理方便）的變壓器，如聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、注聚站、熱采站、柱塞泵站、

（下轉(zhuǎn)第60頁(yè)）

（上接第66頁(yè)）

從式井站等按相關(guān)規(guī)定重點(diǎn)進(jìn)行考核。

2.4 建立電容補(bǔ)償?shù)募?lì)機(jī)制，促進(jìn)配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施落地

隨著力率電費(fèi)考核系統(tǒng)的完善，建立起電容補(bǔ)償?shù)募?lì)機(jī)制，必將提高用戶低壓補(bǔ)償?shù)姆e極性，促進(jìn)配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施落地。具體參考管理辦法如下：

（1）對(duì)采油廠符合條件的變壓器收取力率電費(fèi)：功率因數(shù)達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的變壓器加收電費(fèi)，功率因數(shù)高于標(biāo)準(zhǔn)的變壓器相應(yīng)減少電費(fèi)；

（2）分管單位協(xié)同配合：集輸大隊(duì)、管理區(qū)負(fù)責(zé)所屬高低壓配電室的功率因數(shù)達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)，保證低壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置運(yùn)行的安全可靠，無(wú)法投入的及時(shí)維修；電力服務(wù)中心負(fù)責(zé)每條高壓線路出口的功率因數(shù)達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)，按規(guī)定調(diào)整線路高壓補(bǔ)償?shù)娜萘亢臀恢?，并?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功率因數(shù)變化情況，適時(shí)調(diào)整線路高壓補(bǔ)償?shù)娜萘亢臀恢茫?/p>

（3）采油廠對(duì)考核情況定期公示通報(bào)講評(píng)，避免個(gè)別單位因年初電量計(jì)劃充足，不在意實(shí)際電費(fèi)發(fā)生情況的現(xiàn)象出現(xiàn)。

綜上所述，通過(guò)采取配電線路和變壓器力率電費(fèi)的全方位考核，建立電容補(bǔ)償管理激勵(lì)機(jī)制等舉措，能夠提升油田開(kāi)發(fā)用電管理水平，進(jìn)一步降低線損率，推動(dòng)配電網(wǎng)節(jié)能降耗。可為油田應(yīng)對(duì)成本居高不下，實(shí)現(xiàn)低油價(jià)下扭虧增盈提供參考，對(duì)實(shí)現(xiàn)油田持續(xù)效益發(fā)展具有積極推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉新東.如何確定10kV線路分散補(bǔ)償電容器容量及安裝位置[J].電工技術(shù)，2000（02）.

作者簡(jiǎn)介：于濱（1973-），男，山東定陶人，本科，工程師，主要從事企業(yè)高低壓配電研究工作。