油田电力实施无功补偿降损节能探析

对于供电企业来说, 电网系统中的电能损耗、功率损耗直接受到用户功率因数的影响, 除此之外, 用户功率因数的高低, 也在很大程度上影响着供电线路的电压波动、电压损失, 同时其与供电质量也存在着一定的联系。基于这样的原因, 如何提高电力系统的功率因数, 是目前供电行业普遍关注的一大问题。

1 油田电力系统实施无功补偿的作用

1.1 对电压的作用

油田电力系统中, 配电网末端普遍存在着电压过低的现象, 究其原因在于电网系统自身存在着一定的问题, 同时, 也受到无功不足这一因素的影响。电网系统进行功率传输的过程中, 电流流经电网线路的时候由于阻抗从而不可避免地会出现一定的电压损耗ΔU, 在这样的基础上, 若是假设始端电压为U1, 假设末端端电压为U2, 那么就可以使用以下公式计算电压损耗:U=U1-U2= (PR+QX) /U N[1]。R、X为定值, 若假设有用功率保持恒定, 那么就代表着, 无功功率Q越小, 电压损耗也就越小, 同时电压质量越高。在这样的基础上, 当电网线路安装了并联电容器补偿装置, 无功补偿容量为QC, 那么就可以使用以下公式计算电压损耗:U=[ (Q-QC) X]/U N。从这一计算公式中可以看出, 当在电力系统中实施无功补偿之中, 就可以减小无功功率Q, 从而有效限制了无功功率在电网系统之中的传输, 有利于线路电圧损耗的降低, 实现了配电网电压质量的提高。

1.2 对线损的作用

无功功率在对配电网电压质量产生影响的同时, 也使得配电网供电线损相应的有所增加, 此外, 功率因数的上升, 有利于变压器铜损、线损的降低。基于此, 在系统电压U、线路输送有功功率P以及线路电阻值R保持不变的基础上, 配电网中, 变压器功率损耗、线损的计算公式可以用以下公式代表:ΔP%= (1-ΔP1/P2) ×100%=[1- (COSΦ1/COSΦ2) ×2]×100%[2]。在此基础上, 经过无功补偿之后, 所减少的线损率可以用以下公式代表:P%= (1-ΔP1/P2) ×100%=[1- (COSΦ1/COSΦ2) ×2]×100%。由此可以看出, 在输送功率P=3UICOSΦ保持不变的前提下, COSΦ提高, 那么I也会有所降低。假设变压器无功补偿前的电流为I1、铜损为ΔP1, 变压器无功补偿后的电流为I2、铜损为ΔP2;那么就可以看出铜损与电流平方成正比, 这也就代表着ΔP1/P2=2I2/2I1, 同时, P1=P2, 若是假设U2≈U1, 那么就可以得到I2/I1=COSΦ1/COSΦ2。

1.3 有利于线路压降的减少

通过降低电网线路的传送电流, 从而使得油田电网系统的电压损失相应的有所减少, 这就大大促进了电压稳定性的提高, 有利于大电机的启动, 同时, 轻载时应注意预防由于超前电流而导致的电压上升过高问题。

2 油田电力实施无功补偿的原理与方式

2.1 无功补偿原理

在油田电力系统中, 电容器补偿指的是, 在用电设备或者是变电所母线上使电力电容器并联, 以使供电系统的电压质量、功率因数得到提高。但在实践过程中, 大多数电力设备属于感性电抗, 因此, 电流i (R+L) 通常情况下置后于电压一个相位角Φ1, 因此, 在电力电容器并联之后, 也就是应尽量超前电流1C, 从而使得Φ1接近0, 这就有效避免了供电设备传输无供电率过多的问题。

2.2 无功补偿方式

在油田电力系统中, 在无功功率损耗方面上来看, 输配电设备及各级电网均在一定程度上消耗了无功, 为更好地实现电压质量的提高、线损的降低, 应有机联系“分散补偿”以及“整体补偿”, 遵循两者相结合的补偿原则[3]。分散补偿指的是, 在功率因数较低或者称为无功损耗较大的低压用户端安装有一定容量的电力电容器, 平衡过多的无功功率, 确保其无法反送给电力线路, 实现配电网中无功电流的降低, 就可以降低配电网中的有功损耗;整体补偿指的是, 在变电所10k V母线上安装有一定容量的电力电容器, 在大体上平衡变电所存在的无功, 确保上一级供电线路的功率因数, 从而有利于实现高压线路无功损耗的减少。

3 结语

综上所述, 油田电力系统中, 实施无功补偿可以得到理想的降损节能效果, 实施无功补偿的过程中, 应综合考虑技术、经济等因素, 根据实际情况进行分析, 采用合适的无功补偿方式, 实现节能降耗的目标, 最终促进电力设备的经济运行。

摘要：随着社会的进步及市场经济的迅速发展, 人们对电力资源的需求量不断增多, 与此同时, 电力资源也为保障社会稳定、推动国防建设做出了重要的贡献。实现电力资源的降损节能, 实现电网的经济运行, 是缓解当今日益突出的电力供需矛盾问题的一条有效途径。为确保电网的经济运行, 必须确保变压器、电网电力线路的可靠运行、经济运行。油田企业是我国的电力资源消耗大户, 其在生产、运营过程中, 必须加强对节电降损的重视程度, 并要通过采取各种切实可行的、有效的降损措施, 实现电力损耗的降低。本篇论文中, 笔者主要对油田电力实施无功补偿降损节能的相关问题进行了分析与探讨, 以供同行参考。

关键词：油田,电力,无功补偿,降损节能

参考文献

[1] 姚志明.基于无功补偿的配电网节能降损探讨[J].电子技术与软件工程, 2015, (13) :238-239.

[2] 苏源慧.分析无功补偿不足对10千伏配电网节能降损影响[J].电子制作, 2015, (06) :242.

[3] 李庆华, 李晓鹏.通过解决网络无功补偿, 提高电网降损节能[J].现代装饰 (理论) , 2013, (11) :174.