配電網節能降耗論文

時間:2022-08-31 08:31:44

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配電網節能降耗論文

線路損耗是電力系統運行必然存在的問題,大型油田年用電量可達幾十億kW.h,按油田配電網平均損耗率9%計算,配電線路損耗可達數億kW.h,降低1%的線損,就可以創造幾千萬的效益,而線損的降低和優化,是可以通過強化電容補償系統的管理實現的。

1油田配電網線路損耗治理情況及電容補償存在問題

1.1油田配電網線路損耗治理情況。1.1.1電容補償降損原理。電容補償是電力系統降低線損最有效的措施之一。線路損耗的存在,是因為電動機做功產生有功電流,同時電機及變壓器的線圈在交流電作用下產生感性無功電流,當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。通過電容補償可以降低近一半的運行電流,線路損耗可降至原來的1/4,效果是非常明顯的。因此,電容補償可以減少電網中無功電流的流動,有效降低線損。1.1.2配電網電容補償現狀。配電網電容補償可分為低壓補償和高壓補償兩種。低壓補償指電容安裝在變壓器低壓母線上的補償,高壓補償指在6(10)kV線路上安裝高壓電容器進行補償的方式。電力行業現普遍實施《功率因數調整電費辦法》及考核標準,對用戶按高低壓執行0.85-0.95的功率因數調整電費(功率因數達不到的標準的用戶加收電費,對功率因數高于標準的用戶相應減少電費)。1.2油田配電網電容補償存在問題。1.2.1低壓補償。油田各大站點的配電系統在建設之初,基本都設計了低壓無功自動補償裝置,但因系統電壓高和諧波等原因造成了無法投入及損壞,再加上一直以來沒有功率因數考核等原因,有相當數量的補償裝置基本處于退出運行狀態。1.2.2高壓補償。各采油廠的線路高壓補償都是基于低壓補償不全、損壞基礎上開展的,而且高壓補償標準不統一,補償方式多種多樣。主要表現在:(1)有的采油廠采用高壓分散補償,但因為用戶負荷是時常變動的,這就使得分散補償的精確計算非常困難,往往造成局部過補償及欠補償的問題;(2)有的采油廠采用高壓集中補償,一條線路只設1-2個補償點,因低壓未進行補償,大量無功電流依舊在線路流動,降損效果有限;(3)高壓補償無法降低變壓器的容量,變壓器容量大的問題依然存在。因此,油田配電網低壓補償和高壓補償的效果并沒有充分發揮,強化配電網無功補償的節能潛力無疑是非常巨大的。如何強化電容補償管理,以進一步降低線路損耗,使無功補償的效果達到最優,成為我們亟待思考的問題。

2推動油田配電網節能降耗的措施與對策

2.1創新電容補償的方法,為有效降低配電網線損提供技術支撐。根據中石化企標的相關規定,不僅僅在多油井的配電室內,在油田基本所有站點配電室的低壓母線上都應該安裝自動電容補償裝置。主要措施如下:(1)近年來,晶閘管和交流接觸器并聯結構的設計在低壓補償中得到了廣泛應用,它既克服了單交流接觸器無法頻繁開關,又解決了純晶閘管開關發熱量大的問題;(2)因變頻器的普遍使用,現在油田的低壓配電室會存在一定的諧波污染,可使用在補償電容回路中加裝串聯電抗器方式來抑制諧波分量,對諧波污染較嚴重的地點,可以采用有源濾波器,來解決諧波超值問題;(3)就油田現狀來說,舊的低壓補償裝置絕大多數還是可以維修再利用的,對諧波污染非常嚴重的地點只需新上有源濾波器即可;(4)實施低壓補償后,變壓器運行電流降低,會出現容量偏大的情況,此時可以在采油廠范圍內進行變壓器的調整,解決“大馬拉小車”的問題,減少的容量通過上報給予核減容量費,創造出更大的效益。2.2建立電容補償的標準,為合理實施配電網電容補償提供依據。(1)電容補償的原則是按照“先低壓后高壓、低壓分散高壓集中”的方式進行,在用電設備低壓側充分補償后,線路出口還是沒有達到規定功率因數要求的情況下,就需要在高壓側進行補償;(2)現階段高壓補償宜采用集中補償的方式,一條線路按1-3點個考慮,如表1所示:(3)低壓補償逐漸完善后應調整減少高壓補償的容量,使其僅限于補償無法進行低壓補償的變壓器產生的少量無功,實現電容補償的良性循環。2.3完善力率電費考核系統,保障配電網電容補償順利進行。完善力率電費考核系統,是關系配電線路節能降耗的重要措施。在油田對各采油廠線路進行力率電費考核的前提下,采油廠應該對具備考核條件的變壓器進行力率電費考核,把無功在低壓側就地消除,而不是轉到高壓側進行低效補償。如果實現了考核到位,使用不多的成本或申請投資就可以解決變壓器的低壓補償問題,而無需投入大量資金進行更換。相反,即使花費大量投資進行了更換,如果不實施考核,遇到很小的電壓波動或設備故障,補償設備還會被退出運行。因此在油田對線路收取力率電費之后,再對變壓器收取力率電費,完善力率電費考核系統是非常重要的。具體實施措施如下:(1)油井變壓器多為野外放置、因運行條件較惡劣等原因,可以暫不考核,隨著油井新型電機的應用(稀土永磁、變頻拖動),油井電機的功率因數可以得到較大提高,多余的少量無功可以由配電線路安裝的高壓電容器進行補償;(2)對有低壓配電室(無功補償裝置可以室內運行、維護管理方便)的變壓器,如聯合站、接轉站、注聚站、熱采站、柱塞泵站、從式井站等按相關規定重點進行考核。2.4建立電容補償的激勵機制,促進配電網節能降耗措施落地。隨著力率電費考核系統的完善,建立起電容補償的激勵機制,必將提高用戶低壓補償的積極性,促進配電網節能降耗措施落地。具體參考管理辦法如下:(1)對采油廠符合條件的變壓器收取力率電費:功率因數達不到相應標準的變壓器加收電費,功率因數高于標準的變壓器相應減少電費;(2)分管單位協同配合:集輸大隊、管理區負責所屬高低壓配電室的功率因數達到考核標準,保證低壓無功自動補償裝置運行的安全可靠,無法投入的及時維修;電力服務中心負責每條高壓線路出口的功率因數達到考核標準,按規定調整線路高壓補償的容量和位置,并動態監測功率因數變化情況,適時調整線路高壓補償的容量和位置;(3)采油廠對考核情況定期公示通報講評,避免個別單位因年初電量計劃充足,不在意實際電費發生情況的現象出現。 

綜上所述,通過采取配電線路和變壓器力率電費的全方位考核,建立電容補償管理激勵機制等舉措,能夠提升油田開發用電管理水平,進一步降低線損率,推動配電網節能降耗。可為油田應對成本居高不下,實現低油價下扭虧增盈提供參考,對實現油田持續效益發展具有積極推動作用。

參考文獻:

[1]姚霞著.低壓TSC無功補償裝置主控器件設計及選型原則[J].電子世界,2016(16):41-42.

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

作者:于濱 戴榮東 付法棟 徐傳雨 單位:中石化勝利油田石油工程技術研究院