电力网无功补偿节能技术改造及维护

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1、油田电力网无功补偿节能技术改造及维护提纲一、前言二、抽油机电机用电功率因数低形成的原因及危害分析三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果四、维护工作五、今后电网无功补偿认识一、前言油田公司抽油井占油井总数的95%随着油田的开发，机械采油逐渐占据了新疆油田公司采油生产的主导地位，抽油机电机为感性负载，用电功率因数低，导致油田供配电网网损率快速增加。为提高用电功率因数、降低网损、确保电力系统经济运行，需要对电网进行无功补偿。二、抽油机电机用电功率因数低形成的原因及危害分析抽油机电机是感性负载，它在正常工作时需要从电网吸收无功电能建立交变磁场以使电机转动。由于抽油机悬点载荷是一种周期性的交变负

2、荷，电动机平均负载率小于45%，从而造成电动机的自然功率因数平均小于0.40。抽油机所配电机正常工作需要从电网中吸收大量的无功电能，从而导致电网中通过的电流很大，造成线路发热损耗大（占整个抽油系统耗电的10%左右）。㈠形成原因二、抽油机电机用电功率因数低形成的原因及危害分析⒈输电线路发热损耗增加，变压器、闸刀等自耗增加且安全性降低。⒉变压器出力下降，负荷端电压下降。⒊用电功率因数小于0.80，被惩罚力率电费。㈡用电功率因数低的危害三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果截止目前分为三类，分别为：⒈单井无功直接就地并联补偿；⒉变压器低压侧无功集中自动补偿；⒊单井无功自动控制补偿。其无功补偿

3、的基本原理相同，由于补偿具体技术和安装位置不同，其效果不同。㈠机械采油系统低压无功补偿方式：三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈡无功补偿的基本原理电动机工作特性工作时需要从电网吸收无功电能建立交变磁场以使电机转动。其表现为：在一个周期的上半个周期吸收一定量的电能，在下半个周期释放该部分电能，返还电网。该特性导致电网电流增加、发热成倍增加。低压无功补偿基本技术原理利用电力电容器与感性负载吸收释放电能正好相差半个周期的特点，在低压电网上并联匹配的低压电力电容器，就近提供电动机所需的无功功率，大幅度减少电网中通过的电流，从而大幅度减少线路发热损耗。电力电容器与感性负载的匹配特性电容电机三

4、、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈡无功补偿的基本原理大幅度减少线路损耗的原理线路损耗：PX=I2×R线路损耗与电流的平方成正比，电流下降50%，理论上线路损耗下降75%。采油二线电网97年实行无功集中自动补偿后，经西北节能监测中心测试，出线电流由137.8A下降到48.3A,用电功率因数由0.33提高到0.90，网损率由15.8%降低至9.41％。其中：线损率由6.96％降低至0.89％，线路总有功功率损耗由41.35kW下降至4.91kW、下降了88%。三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈢单井无功直接就地并联补偿的技术原理及优缺点技术原理在抽油机电机的配电柜上直接就地并联低

5、压电容器，与电机共用同一个交流接触器，以起到就近提供电动机无功电能需求的目的。优缺点优点：简单易行，费用低。缺点：电容器寿命低（平均为1年），补偿容量受电机空载容量的限制而造成用电功率因数提高不到位，一般仅能从0.2-0.3提高到0.5左右。采油电网用电功率因数0.5，除线路发热损耗大之外，还将被增收25%的电费。三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈣变压器低压侧无功集中自动补偿的技术原理及优缺点外观内部结构三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈣变压器低压侧无功集中自动补偿的技术原理及优缺点技术原理用电流互感器取抽油机运行电流信号，采用电流模糊控制技术，根据抽油机启停自动投切电容

6、器，做到有的放矢，以达到经济补偿目的。优缺点优点：补偿容量可以根据需要配置，可切实将整个系统用电功率因数提高到位。另外也同时避免了电动机自励磁现象造成的电动机与电容器相互之间的损害，延长了二者的寿命。自动投切无功补偿器，使整条线路既达标同时也不过补偿.缺点：为使网损率最低，仍然需要在负荷最末端进行就地补偿。三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈤单井无功自动控制补偿的技术原理及特点三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈤单井无功自动控制补偿的技术原理及特点技术原理通过控制电路，实现停机时电容器与电动机完全断开，以避免脉冲高电压对电容器的损坏。特点采取在负荷最末端补偿这种网损率最低的模

7、式。同时吸收了自动补偿的部分原理，突破了单井无功直接就地并联补偿受电动机空载容量的限制，在电动机输入端将用电功率因数直接补偿到位。另外在变压器低压侧安装XBL型节能保护器，以消除电力线传来的因其它抽油机停机时变压器产生高压反电动势对电容器的冲击，安全运行。三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果三种低压无功补偿技术比较三、机械采油电网无功补偿技术及其应用效果㈥采油二厂油田电力网进行无功补偿节能改造取得的效果93-01年略有下降170