大慶油田輸電線路的損耗

駱超 大慶油田設(shè)計(jì)院

大慶油田是中國最大的石油能源企業(yè)，大慶油田配電網(wǎng)也是全國最大的企業(yè)配電網(wǎng)，與國內(nèi)其他企業(yè)配電網(wǎng)相比，主要有以下三點(diǎn)特別之處：

一是“大”。截至2005年底，大慶油田共有35 kV及以上變電所215座，6 kV和10 kV配電所43座，6 kV和10 kV配電線路16 184 km，大慶油田近幾年年用電量一直保持在98×108kW·h以上。

二是“散”。大慶油田地域遼闊，產(chǎn)油區(qū)塊星羅棋布，油田主體區(qū)域南北長138 km，東西寬73 km，含油面積4 100 km2，勘探區(qū)域面積72×104km2。

三是“雜”。大慶油田配電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)歷時(shí)40多年，配電設(shè)施規(guī)模也非常巨大，在同一配電網(wǎng)中，不同年代、不同技術(shù)等級、不同運(yùn)行方式的配電設(shè)施均存在其中，有的差別甚至很懸殊。

結(jié)合大慶油田電網(wǎng)的特點(diǎn)，分析大慶油田內(nèi)輸電線路損耗的主要成分以及解決的辦法。

35 kV輸電線路的線損計(jì)算分為線路導(dǎo)線中的電阻損耗和變壓器的損耗兩部分。當(dāng)負(fù)荷電流通過線路時(shí)，在線路阻抗上會產(chǎn)生功率損耗，35 kV線路損耗忽略串抗。

式中Ijf為線路首段均方根電流值（A）； t為線路實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（h）；Rxl為線路導(dǎo)線等值電阻Ω）。

所謂均方根值也稱作有效值，它的計(jì)算方法是先平方、再平均、然后開方。運(yùn)行負(fù)荷是隨時(shí)變化的，通常采用負(fù)荷曲線描述它們隨時(shí)間變化的特性，即以直角坐標(biāo)的橫軸代表時(shí)間，以其縱軸代表負(fù)荷電流值畫成的一種曲線。最常用的是同負(fù)荷曲線。比較同一個地區(qū)或同一個設(shè)備的負(fù)荷曲線可以發(fā)現(xiàn)，負(fù)荷曲線具有周期性。一般供電網(wǎng)的負(fù)荷曲線是以24 h為周期。

導(dǎo)線電阻R不是恒定的，在電源頻率一定的情況下，其阻值隨溫度的變化而變化。在有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊中給出的是20℃時(shí)的導(dǎo)線單位長度電阻值，但實(shí)際運(yùn)行的線路周圍的環(huán)境溫度并非20℃；其次負(fù)荷電流通過導(dǎo)線電阻時(shí)發(fā)熱，也會使導(dǎo)線溫度升高。所以導(dǎo)線中的實(shí)際電阻值，隨環(huán)境溫度和負(fù)荷電流的變化而變化。在計(jì)算過程中應(yīng)考慮環(huán)境溫度、負(fù)荷電流值及負(fù)荷電流引起的溫升對導(dǎo)線電阻的影響。

配電變壓器損耗分為鐵損（空載損耗）和銅損（負(fù)載損耗）兩部分。鐵損對某一型號變壓器來說是固定的，與負(fù)載電流無關(guān)，接上電網(wǎng)即存在。銅損與負(fù)載電流的平方成正比，也即與變壓器負(fù)載率的平方成正比。

由理論分析可知，大慶油田電網(wǎng)“大”的特點(diǎn)體現(xiàn)在線路損耗上，即輸送的有功功率供電量AP較大，造成線路損耗比較大，這是產(chǎn)能建設(shè)必須付出的代價(jià)。建議通過減少無功功率供電量AQ，從而減小線路的均方根電流。大慶油田電網(wǎng)“散”的特點(diǎn)體現(xiàn)在線路損耗上，即供電線路較長，導(dǎo)致線路等效電阻值較大，很多電能浪費(fèi)在線路上。在設(shè)計(jì)時(shí)合理地選擇最優(yōu)線路路徑以及按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇供電線路導(dǎo)線線徑，都可以減小線路的等效電阻。大慶油田電網(wǎng)“雜”的特點(diǎn)體現(xiàn)在線路損耗上，建站時(shí)間較早的站場，仍然使用建站時(shí)的變壓器，變壓器損耗很大，造成輸電線路損耗較大。建議采用新型的變壓器，以減小輸電線路的損耗，達(dá)到一次投資長久受益。