油田配电网中电能损耗分析及降损措施

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
/ 2

油田配电网中电能损耗分析及降损措施

刘永合

(大港油田采油二厂天津大港061103)

摘要:油田生产工作的运行离不开电力支持,因此,油田公司要担负油田生产与线路维护两种责任。但是由于输电线路过长,配电设备老化严重,电能在传输过程中会出现大量损耗,无法为油田开采设备提供充足的动力。本文基于油田电能损耗问题进行了探讨,并提出了几点解决建议。

关键词:油田配电网;电能损耗;降损措施

引言:充足的电力是保障油田开采工作的前提,配电线路过长、电网陈旧,更换速度慢等问题,降低了电力传输效率,同时还出现了电力损耗过多的现象,因此解决油田电力损耗过多问题成为了主要工作。

一、电能损耗的种类及产生原因

1、技术线损导致的电力损耗问题

技术线损是指电力在传输过程中受各个单位元件所产生的阻力影响而出现的电能大量损耗现象。技术线损问题出现的原因有二:一是线路电阻耗能又叫可变线路电阻损耗,这种耗能是由线路中电阻所造成的,并且电阻变化与电流变化具有一致性,即电阻大小随线路中电流的大小而变化。二是电能固定损耗,这种耗能是受电网线路周边磁场影响所产生的,而电网线路周边磁场与接入电压有关。

2、管理线损导致的电力损耗问题

管理线损导致的电力耗能问题没有规律可循,因此称之为电能不明损耗。管理线损包括输电装置计量误差、电网单元元件漏电以及人员管理不善等,这些问题的存在导致了管理线损问题。管理线损问题出现的细化环节有三:一是电力管理环节,油田电网管理人员在抄录电表数值、核算电力运输总量过程中存在数据偏差,导致电力损耗过多;二是电力装置计量环节,电力设备安装人员安装技术不规范、没有校正电力计量装置的精准度。三是油田用电环节,在电力传送过程中,存在电网漏电或线路沿途居民窃取电力等问题。

二、电能损耗解决措施

1、技术线损的解决措施

(1)改变无功补偿方式,提高电力运输效率。电力在运输过程中会有百分之五十的无功功率消耗,这部分功率主要消耗在电力输送、电力变压以及电力用户上。要想提高电力运输效率,就必须增加有功功率,即增强有功功率在运输线路中的流动。增强功率因数是减少无功功率消耗,增加有功功率流动的有效方法。

增强功率因数可有效提高无功补偿能力,无功补偿方式主要包括集中补偿和分散补偿。集中补偿是指在电力输送站内的主线上安装相应数量的电容器组,根据输送电力的大小调整电压和功率因数,减少电力在变压环节以及电网输送环节的无功功率损耗,提高电力运输效率。电力输送站集中补偿应与平级电网运输设备的无功功率消耗相均衡,并且这种集中补偿应是就地补偿。尽管在电力输送节能方面,集中补偿方式效果远远低于分散补偿,但是当电力输送站电压过低时,集中补偿方式可以有效改善电压质量。分散补偿主要是指在电力运输线路上进行补偿。分散补偿的表现形式为线路补偿点,最佳补偿点应在自输电线路首端起的二分之一至五分之四处,电力补偿量应为总补偿量的二分之一至五分之四,在该点可以减少约百分之八十的无功功率消耗。根据实际输电线路、输电电压等情况,综合使用集中补偿与分散补偿。

(2)合理规划管理配电网。合理规划配电网管理方式能够有效改善电网运输结构、增强电力供给能力。在电网输送规划管理初期,相关管理者应将电力损耗情况纳入考虑范围,合理布置电力输送扭转站。电力输送点应合理布置在负荷中心周围,当密度和供电范围过大时,优先考虑负荷中心两侧或外围多点布置。此外,还要将输电线路的负荷能力纳入考虑范围,根据输送电力的大小合理安排线路,避免出现因线路负荷能力与输送电力大小不均衡而导致负荷中心功率失衡的问题。在确定电力输送点以及线路负荷能力后,还要使用安全系数高、稳定性强的电压,保证能够为油田提供充足的电力。

2、合理安装变电设备

在技术线损中,造成电力损耗的罪魁祸首是电力变压器损耗,而造成电力变压器损耗的原因有变压器型号与线路不符、电容量选择不当以及变压器安装位置不合理等问题。此外,部分电力输送站同时运行两台变压器,这就降低了电力变压器效率。合理安装变压器设备,并根据实际电力输送情况做出相应调整,减少电力损耗。

(1)科学选择电力变压器。普通电力变压器的铜芯与铁芯损耗较大,进而加剧电力变压器的损耗程度。为减少电力变压器的损耗,可以安装低损耗的电力变压器,在其末端安装低压电容器,并实时调整电容器的容量,增强电力变压器的运行能力。此外,还要定期检查所有输送线路中电力变压器的使用情况,保证其在最佳的状态进行变压工作。

(2)改变电力变压系统的运行方式。电力输送站中的变压器运行方式均为并列运行,这种运行方式极大的降低了变压工作效率,将并列运行改为一台一运行;电力输送主线采用单主线并列运行的方式,提高单台电力变压器的使用效率;此外,还可以提高变压器的负荷率或使用功率适宜的小型电容变压器。

(3)合理布局电力输送线路。对电力损耗过高、负荷过大的输送线路进行分流改造,通过降低电力电压或降低电流密度来减轻线路负荷,减少电力损耗。根据输送线路的负荷能力选择合适的变压器,以此来改善电力输送条件,使线路负荷能力与电力大小相适应。合理布局电力输送线路不仅可以提高输送效率,还可以减少电耗。

3、管理线损的解决措施

(1)加强线损的理论计算和实际计算。在电网安装以及输送线路布置之前,相关人员要对电能理论损耗进行计算,并将计算结果作为电力损耗管理的预期目标。在实际配电以及电力输送过程中,线路布置以及分流改造比较频繁,因此,相关管理人要做好线路信息记录以及设备参数记录工作,保证线路数据以及设备数据的有效性和真实性。将每个季度的实际电力损耗与理论电力损耗进行比对,能够及时发现电力损耗问题,并在下一个季度做出相应的调整,通过长时间的数据比对,可以摸清电力损耗规律以及变化规律,为电力损耗管理工作提供理论依据。

(2)完善线损分析工作。通过理论数据与实际数据的比对,可以发现电力管理上的问题,并能及时制定相应的解决措施。科学的线损分析工作可以为改善电力管理工作提供可靠的依据,当实际电力损耗率超过理论损耗率时,说明配电线路存在严重的漏电现象,相关工作人员能及时找到问题,并采取相应的解决措施。良好的现实分析工作可以有效改善电力配送管理工作。

三、结束语

电力损耗分为技术线损和管理线损两种形式,每种形式的解决方式不同。为降低技术线损的电力消耗,可以采用改变无功补偿方式,提高电力运输效率、合理规划管理配电网、合理安装变电设备等方式;为降低管理线损的电力消耗,可以采用加强线损的理论计算和实际计算、完善线损分析工作等方法。减少输送线路中的电力损耗,能够有效提高配电网的工作效率,保证油田工作的顺利开展。

参考文献:

[1]章文杰.配电网中损耗原因分析及管理措施[J].广东科技,2013,22(20):47-48.

[2]樊春林.油田电网损耗分析以及降损措施[J].科技促进发展,2011,(S1):259.

[3]曾重谦,廖民传,张勇军.配电网电能损耗的原因与主要降损措施[J].供用电,2014,26(02):28-31.

[4]宋进.配电网电能损耗及降损措施[J].德州学院学报(自然科学版),2011,(04):83-85.