油田配电网无功优化补偿的研究

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1、东北电力技术2010年第4期油田配电网无功优化补偿的研究ResearchonReactiveOptimalCompensationforDistributionNetworkinOilField马昭祥(丹东供电公司，辽宁丹东l18000)摘要：分析了油田配电网的特点、无功补偿现状及无功补偿过程中暴露的问题。提出了随机补偿、随器补偿、杆上补偿和变电站集中补偿4种补偿方式并存的油田配电网无功补偿方式。在负荷预测的基础上，以配电网年运行费用最小为目标函数构建无功优化数学模型。关键词：油田；配电网；负荷预测；无功补偿；抽油机[中图分类号]

2、TM714．3[文献标志码]B[文章编号]1004—7913(2010)04—0022—03油田电力系统是由供(配)电系统和用电设矩。另外，实际运行中考虑砂卡、结蜡等异常时不备组成，是石油和炼化企业生产的动力保障，属于致因启动困难烧毁电动机，通常要人为增大电动机二次能源。由于油田的主要负荷抽油机负荷特殊、裕量，加剧了“大马拉小车”现象，使电动机长工况复杂，油田配电网无功补偿一直是一个难题。期处在低负荷下运行。如何降低生产中的电能消耗及线损率，确定补偿地c．配电变压器容量与所带负荷不匹配，负荷点并随负荷的变化有效调整电容器的投切，对

3、提高率很低。变压器空载损耗占变压器总损耗的80％企业的经济效益具有重要的意义。～96％，配电变压器多处于非经济运行状态。d．一些配电网供电半径过长，远远超出合理1油田配电网特点及无功补偿现状输送距离，也是造成网损过大的原因。1．1油田配电网特点1．2油田配电网无功补偿现状目前，国内油田配电网多采用多分支辐射式单a．在油田配电网中，虽然进行了无功补偿，向供电的接线方式。油田的机采系统、注水系统及但由于抽油机的无功补偿装置一般安装在计量站，油气集输系统多采用三相异步电动机作动力，负荷决定了补偿位置不合理，通过抽油机电动机低压配分散性大

4、。油田配电网具有供电半径长、分支多、电线路的无功功率不能得到有效补偿，低压线路损配电变压器数量大、负荷率低等特点，运行时供电耗大。线路线损大，功率因数低，末端压降大，是电网中b．补偿容量不足。主要消耗无功功率的场所。油田配电网网损大、运c．动补偿装置采用按功率因数的高低用交流行效率低的主要原因如下。接触器进行分级投切方式。a．配电网网络结构薄弱，运行方式不灵活。d．油区供电电压波动大(一般为10％以b．作为配电网主要用电负荷的抽油机电动机上)，按正常设计的电容器在电压升高超出自动装的额定容量与实际运行负荷相差过大，一般负荷率置的设

5、定范围时退出运行而失去补偿作用。仅为20％～30％，抽油机工作效率及功率因数较e．设备工作条件不良、维护检修不及时等使低，由此导致整个配电网处于低效运行。抽油机有电气元件非正常损坏严重。时为电动机运行状态，有时为发电机运行状态，转f．谐波问题。电容器具有一定的抗谐波能矩变化大。选择电动机时必须按最大扭矩选配。抽力，但谐波含量过大时会对电容器寿命产生影响，油机负荷为变化极大的连续周期性负荷，变化周期甚至造成电容器过早损坏(电容器对谐波也有放的上下2个冲程各有1个死点，抽油机停车后再启大作用，使系统谐波干扰更严重)。另外，动态无动时，

6、总是从2个死点中负载较大的死点开始启功补偿柜的控制环节容易受谐波干扰影响，造成控动，因此要求抽油机电动机应具有较大的启动转制失灵(应考虑添加滤波装置)。2010年第4期东北电力技术g．无功倒送问题。无功倒送是电力系统不允许的，会增加线路和变压器损耗，加重线路负担。2油田配电网无功补偿原则由以上分析可知，油田配电网消耗的无功功率所占比重较大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗、提高供电效率，无功补偿设备的配置应该按“分级补偿、就地平衡”的原则进行，并且要满足以下几个条件。a．总体平衡与局部平衡相结合。首先要满足图1随机补偿电气接线

7、整个油区电网的无功电力平衡，其次要同时满足各机空载时的无功进行补偿：变电站、配电线路的无功电力平衡，避免或减少不q。：(0．95～0．98)√3，0(kvar)同分区之间的无功电力长距离输送。式中：UN为电动机额定电压；IN为电动机额定电b．分散补偿与集中补偿相结合。集中补偿是流；Io为电动机空载电流。随机补偿的接线图如图指变电站集中装设容量较大的电容器进行补偿；分1所示。散补偿是指在配电网络中分散的负荷区(如配电3．2随器补偿变压器、配电线路和用电设备等)分散进行的无随器补偿又称低压集中补偿，是将低压电容器功补偿。通过保险接在配

8、电变压器的二次侧。这种补偿方式c．降损与调压相结合(以降损为主)。利用可以采用固定补偿模式，也可采用动态无功补偿并联电容器进行无功补偿，其目的是为了达到无功(跟踪补偿)模式。具体采用哪种方式，需进行技就地平衡、减少网络中无功损耗、降低线损。也可术经