油田電網節能無功動態補償技術的應用研究

楊自廣（長慶油田分公司水電廠，甘肅 慶陽 745100）

油田電網節能無功動態補償技術的應用研究

楊自廣（長慶油田分公司水電廠，甘肅 慶陽 745100）

配電網運行中，為了保證有功功率的有效利用，提高供電線路的供電效率以及電壓質量，減少電能損耗，常常會在低壓配電網絡中裝設電容器無功補償裝置。隨著技術的不斷創新，無功補償裝置也在不斷創新，這使得電網節能效益更加突出。本文以油田電網為例，探討新型節能無功動態補償技術的具體應用，僅供參考。

油田電網；無功動態補償；節能

油田的穩定開采依賴配電網的正常運作，在新形勢下，隨著油田開采量的不斷提升，對油田電網供電效率及電壓質量提出更高的要求。電網運行中，做好無功動態補償工作是提高配電網穩定性的重要手段，在當前節能可持續發展理念下，進一步推廣應用節能無功動態補償技術是油田電網優化的重點。

1 無功動態補償裝置

我國低壓配電網在80年代初就使用了無功補償裝置，但是使用的是機械式開關投切電容，該補償裝置的缺點是在切除時會產生過電壓，并且無法實現動態無功補償，這很容易導致接觸器及電容器過早損壞。

無功功率動態補償裝置是無功補償器的創新研究成果，是一種高科技的節能產品。該裝置被廣泛用于現代機械制造、石油生產、發電以及城鎮配電等行業。

1.1 裝置特點

第一，無功動態補償裝置主要是將電路互感器采取到的電流以及電壓信號送入到單片機中，然后單片機將采集到的數據與設定值進行比較，以便得到電流及電壓的實時相位差，之后計算出配電網所需的無功補償量，之后利用計算機控制系統來出發電流，將無功補償裝置的開關打開，使用可控硅來代替傳統的交流接觸器進行電容投切操作。在電容器投入運行時，能夠保持穩定運行，降低過壓現象的發生率。

第二，無功動態補償裝置的響應時間較短，從無功信號檢測到補償完成，往往在20ms的時間內完成，對于注水電動機等負荷較大的電氣設備也能夠實現快速的無功不補償。

第三，采取計算機得出補償的科學數據，并且進行電容器的科學組合，能夠使有限的電容器達到最大補償空間，保證動態無功補償的順利進行。

第四，無功動態補償裝置能夠安全、平穩運行，并且補償裝置的自身能耗以及維護量也較低，因此具有很長的使用壽命，可以采取封閉式的安裝，避免外界環境對補償裝置產生影響。

1.2 節能原理

1.2.1 異步電動機調節實現節能

異步電動機損耗包括雜散損耗、定子損耗、鐵耗等，電動機輕載運行時，輸出功率往往較低，轉子的損耗量也明顯下降，然而其鐵耗以及機械損耗保持不變。勵磁電流保持不變，定子銅的損耗也僅少量降低。如果降低電動機功率及功率因數，在電動機輕載狀態下，電動機鐵損電壓的平方會減少；勵磁電流會因磁通的減少降低，這就使得電動機的功率及功率因數也得以提升，從而達到節能降耗的目的。

1.2.2 電感設備調壓節能

電感設備也是一種變壓器設備，變壓器主要是使用轉差率大小為U1左右的電動機，根據電動機的節能特性，可用于電感性負載。照明設備受供電電壓超額定電壓過熱會產生強光刺激，這不僅會提升用戶電費開支，而且還會降低照明設備的使用壽命。相關的科學研究顯示，照明燈具的工作電壓如果比額定電壓低10%，照明設備的亮度也僅僅只會降低1%，人的肉眼并不能看出，但是事實上該過程卻節省了19%的照明損耗。如果電網的電壓比額定的電壓要高，照明的節能率則能夠達到30%～40%左右，并且燈具的使用壽命也可以延長2～3倍。

2 節能無功動態補償技術的應用效果

將無功動態補償技術應用到油田的配電線路中，對現有的線路低壓設備進行改造。節能無功動態補償裝置主要用于替代老式的無功補償裝置，對改造后的設備運行情況進行分析，結果顯示所有無功動態補償裝置均能夠正常運行，并且系統電壓無論在油田生產何種情況下都能夠保持相應穩定的情況，大大提高了電網的運行質量。

表1給出了應用節能無功動態補償裝置前后的單號配電所電量情況。結果顯示在投入電容器后，系統的電壓上升，電流下降，系統的無功功率也從0.14kvar降到0.03kvar，這表明其它部分的功率均由電容器所提供，并且在應用電容器后，配電多的功率因素也明顯提升，達到了油田生產的實際需求。

表1 節能無功動態補償裝置應用單號配電所前后電量對比

3 結語

現代油田生產中，應用節能無功動態補償裝置，能夠有效避免配電傳輸過程中的電能損耗，是用電設備的工作電壓始終在穩定的電壓范圍，實現了有效的節能。作為新型的無功補償技術，節能無功動態補償裝置對穩定配電網的運行有重要意義，進一步提升油田生產效率及經濟效益。

[1]楊鑫.油田電網節能無功動態補償技術的應用[J].石油石化節能,2013,(08):19-20

[2]翁東雷.電網動態無功補償技術若干問題研究[D].浙江大學,2011.

楊自廣（1973-）男，漢族，河南省清豐縣人，電氣工程師，主要從事油田電力運行維護管理工作。