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      電容補(bǔ)償管理與油田配電網(wǎng)節(jié)能降

      2018-10-31 01:56:08耗于濱戴榮東付法棟徐傳雨
      山東工業(yè)技術(shù) 2018年18期
      關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗

      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):

      [1]姚霞著.低壓TSC無(wú)功補(bǔ)償裝置主控器件設(shè)計(jì)及選型原則[J].電子世界,2016(16):41-42.

      [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。

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