摘要:對大慶油田采油一廠電網中的3條有代表性的線路,測算其線損率,為電網節能工作的開展提供依據。
關鍵詞:油田電網;線損率;
節能降耗是提高企業經濟效益、增強企業競爭力的重要措施。電能在油田能源消耗中所占的比重最大,且有逐年上升的趨勢。降低配電網絡損耗是電網節能的重要手段,而線損率是體現電網損耗的重要指標。
大慶油田采油一廠電網共有6千伏配電線路369條,線路里程2048千米,電網規模在企業電網中位于國家前列。電網上的負荷,不僅包括油田生產所用的抽油機、油站等設備,也包括鄰近周邊的企事業單位的各種用電設備,電網情況復雜。本文選取的3條線路,基本覆蓋了采油一廠的主要用電設備類型,測試結果能夠體現電網的運行狀況。
1.配電系統線損率測試方法
1.1三相三線制配電線路有功電量損耗的計算
……(1)
……………………(2)
………………(3) ……………(4)
式中:
——線路的有功電量損耗,單位為千瓦時(kW#8226;h);
——測試期內,線路有功供電量,單位為千瓦時(kW#8226;h);
——測試期內,線路無功供電量,單位為千乏時(kvar#8226;h);
——線路運行的實測平均電壓,單位為千伏(kV);
——配電線路中導線的等值電阻,單位為歐(Ω);
——測試時間,單位為小時(h);
K——線路負荷曲線形狀系數;
——配電系統的均方根電流,單位為安(A);
——配電系統的平均負荷電流,單位為安(A);
——每小時實測的有功電量,單位為千瓦時(kW#8226;h);
——每小時實測的無功電量,單位為千乏時(kvar#8226;h);
——測試期內測試讀數次數。
1.2配電變壓器有功電量損耗的計算
……(5)
式中:
——變壓器的有功電量損耗,單位為千瓦時(kW#8226;h);
——配電線路上投運第i臺變壓器的空載有功功率損耗,單位為千瓦(kW);
——配電變壓器的等值電阻,單位為歐(Ω);
——變壓器平均運行時間,單位為小時(h);
——線路上投運的配電變壓器臺數。
1.3配電系統線損率的計算
……(6)
式中:
——配電系統的線損率;
——配電系統輸入有功電量,單位為千瓦時(kW#8226;h)。
2.測試報告
2.1聚中七變電所413站干線13786
線路特點:油站負荷所占比例較大。
線路基本狀況:線路全長3.18千米,線徑為120mm2的鋼芯鋁導線,共有變壓器11臺,其中給抽油機供電的井用變壓器6臺(容量合計415KVA),轉供企業變壓器2臺(容量合計200KVA),站用變壓器3臺(容量合計1615KVA)。
表1 變壓器損耗計算綜合表
序號地點變壓器
容量
(kVA)高壓
電流
(A)二次
電流
(A)二次
電壓
(V)功率
因數有功
功率
(kW)無功
功率
(kvar)變壓器
損耗
(kWh)
1406站50016.352714010.933162.162.5331.10
2中341-28井630.9154000.7968.554.444.27
3聚中413站80011.581924000.870208.78118.3239.72
表2 供電線路測試計算匯總表
序號線路編號電壓
等級
(kV)線路
長度
(km)線徑
(mm2)電阻
(#8486;/km)阻值
(#8486;)電流
(A)時間
(h)損耗
電量
(kWh)
113786/17/1/4-06.30.2001200.270.0516.35241.0393
213786/17/156.30.11200.270.0330.20241.77
313786/7-16.30.31200.270.0864.942424.59
注:限于篇幅,僅列舉部分測試數據。
測試結果:線路上變壓器損耗電量192.60kwh,高壓線路損耗電量24.59kwh,電網損耗電量217.19kwh,有功電量15077.28kwh,主變輸出電量15294.47kwh,線損率1.4%。
2.2聚中九變電所體育館干線14091
線路特點:采油井負荷所占比例較大。
線路基本狀況:線路全長7.6千米,線徑為120mm2的鋼芯鋁導線,共有變壓器39臺,其中給抽油機供電的井用變壓器36臺(容量合計4663KVA),轉供企業變壓器3臺(容量合計250KVA)。
測試結果:線路上變壓器損耗電量374.20kwh,高壓線路損耗電量75.14kwh,電網損耗電量449.34kwh,有功電量13210.65kw,主變輸出電量12759.90kwh,線損率3.40%。
2.3中三變電所中八排干線東段3625
線路特點:采油井、油站、企業用電結合,負荷相對平均。
線路基本狀況:線路全長7.7千米,線徑為120mm2的鋼芯鋁導線,共有變壓器17臺,其中給抽油機供電的井用變壓器11臺(容量合計865KVA),站用變壓器2臺(容量合計1130KVA),轉供企業變壓器4臺(容量合計638KVA)。
測試結果:線路上變壓器損耗電量203.18kwh,高壓線路損耗電量31.13kwh,電網損耗電量234.31kwh,有功電量11480.88kwh,主變輸出電量11715.19kwh,線損率1.96%。
2.4結論:
13786線路較短,用電設備較少,油站內有電容補償裝置,線損率最低。
14091線路較長,用電設備最多,線路功率因數偏低,線損率最高。
3625線路較長,用電設備較多,油站內有電容補償裝置,線損率介于兩者之間。
三條線路的線損率均符合油田生產電網二次變壓線損率≤5.5%的規定。
3.改進建議
3.1、確定負荷中心的最佳位置,減少或避免超供電半徑供電的現象。農網線路供電半徑的一般要求是:400伏線路不大于0.5千米, 10(6)千伏線路不大于15千米。
3.2、對配電線路所帶負荷進行合理設計,負荷較大的單位或設備(比如油站)應盡可能設計在線路起始端,避免因某一單位或設備負荷較大,而引起其前段整條線路電流整體上升,導致線路整體損耗增加??梢岳糜吞飬^塊產能建設的機會,對電網重新布局,合理分配負荷。
3.3、對于線損率高的線路,可采用無功補償的方式提高功率因數,降低線損率,并盡可能采用就地補償。因為,電力系統向負荷供電的電壓是隨著線路輸送的有功和無功功率變化而變化的,當線路輸送一定數量的有功功率和始端電壓不變時,如輸送的無功功率越多,線路的電壓損失就越大,線損率就越高;當功率因數提高以后, 負荷向系統吸取的無功功率就要減少, 線路的電壓損失也相應減少, 線損率就會降低。
參考文獻:
1、中華人民共和國石油天然氣行業標準 SY/T5268-2006 油氣田電網線損率測試和計算方法;