油田電力網無功補償節能技術改造及維護提綱

一、前言二、抽油機電機用電功率因數低形成的原因及危害分析三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果四、維護工作五、今后電網無功補償認識一、前言油田公司抽油井占油井總數的95%

隨著油田的開發，機械采油逐漸占據了新疆油田公司采油生產的主導地位，抽油機電機為感性負載，用電功率因數低，導致油田供配電網網損率快速增加。為提高用電功率因數、降低網損、確保電力系統經濟運行，需要對電網進行無功補償。

二、抽油機電機用電功率因數低形成的原因及危害分析

抽油機電機是感性負載，它在正常工作時需要從電網吸收無功電能建立交變磁場以使電機轉動。由于抽油機懸點載荷是一種周期性的交變負荷，電動機平均負載率小于45%，從而造成電動機的自然功率因數平均小于0.40。抽油機所配電機正常工作需要從電網中吸收大量的無功電能，從而導致電網中通過的電流很大，造成線路發熱損耗大（占整個抽油系統耗電的10%左右）。㈠形成原因

二、抽油機電機用電功率因數低形成的原因及危害分析

⒈輸電線路發熱損耗增加，變壓器、閘刀等自耗增加且安全性降低。⒉變壓器出力下降，負荷端電壓下降。⒊用電功率因數小于0.80，被懲罰力率電費。㈡用電功率因數低的危害

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

截止目前分為三類，分別為：⒈單井無功直接就地并聯補償；⒉變壓器低壓側無功集中自動補償；⒊單井無功自動控制補償。

其無功補償的基本原理相同，由于補償具體技術和安裝位置不同，其效果不同。㈠機械采油系統低壓無功補償方式：

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈡無功補償的基本原理電動機工作特性

工作時需要從電網吸收無功電能建立交變磁場以使電機轉動。其表現為：在一個周期的上半個周期吸收一定量的電能，在下半個周期釋放該部分電能，返還電網。該特性導致電網電流增加、發熱成倍增加。低壓無功補償基本技術原理

利用電力電容器與感性負載吸收釋放電能正好相差半個周期的特點，在低壓電網上并聯匹配的低壓電力電容器，就近提供電動機所需的無功功率，大幅度減少電網中通過的電流，從而大幅度減少線路發熱損耗。電力電容器與感性負載的匹配特性電容電機

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈡無功補償的基本原理大幅度減少線路損耗的原理線路損耗：PX=I2×R線路損耗與電流的平方成正比，電流下降50%，理論上線路損耗下降75%。采油二線電網97年實行無功集中自動補償后，經西北節能監測中心測試，出線電流由137.8A下降到48.3A,用電功率因數由0.33提高到0.90，網損率由15.8%降低至9.41％。其中：線損率由6.96％降低至0.89％，線路總有功功率損耗由41.35kW下降至4.91kW、下降了88%。

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈢單井無功直接就地并聯補償的技術原理及優缺點技術原理

在抽油機電機的配電柜上直接就地并聯低壓電容器，與電機共用同一個交流接觸器，以起到就近提供電動機無功電能需求的目的。優缺點優點：簡單易行，費用低。缺點：電容器壽命低（平均為1年），補償容量受電機空載容量的限制而造成用電功率因數提高不到位，一般僅能從0.2-0.3提高到0.5左右。

采油電網用電功率因數0.5，除線路發熱損耗大之外，還將被增收25%的電費。

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈣變壓器低壓側無功集中自動補償的技術原理及優缺點外觀內部結構

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈣變壓器低壓側無功集中自動補償的技術原理及優缺點技術原理

用電流互感器取抽油機運行電流信號，采用電流模糊控制技術，根據抽油機啟停自動投切電容器，做到有的放矢，以達到經濟補償目的。優缺點優點：補償容量可以根據需要配置，可切實將整個系統用電功率因數提高到位。另外也同時避免了電動機自勵磁現象造成的電動機與電容器相互之間的損害，延長了二者的壽命。自動投切無功補償器，使整條線路既達標同時也不過補償.缺點：為使網損率最低，仍然需要在負荷最末端進行就地補償。

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈤單井無功自動控制補償的技術原理及特點

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈤單井無功自動控制補償的技術原理及特點技術原理

通過控制電路，實現停機時電容器與電動機完全斷開，以避免脈沖高電壓對電容器的損壞。特點

采取在負荷最末端補償這種網損率最低的模式。同時吸收了自動補償的部分原理，突破了單井無功直接就地并聯補償受電動機空載容量的限制，在電動機輸入端將用電功率因數直接補償到位。另外在變壓器低壓側安裝XBL型節能保護器，以消除電力線傳來的因其它抽油機停機時變壓器產生高壓反電動勢對電容器的沖擊，安全運行。

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

三種低壓無功補償技術比較

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈥采油二廠油田電力網進行無功補償節能改造取得的效果93-01年略有下降17089154741289-5793-01年大幅度下降

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈥采油二廠油田電力網進行無功補償節能改造取得的效果93年以來力率電量（費）發生情況表

三、機械采油電網無功補償技術及其應用效果

㈥采油二廠油田電力網進行無功補償節能改造取得的效果97年以來進行電網無功自動控制補償效果表

總投資約360萬元，年維護費約20萬元，與不進行電網無功自動控制補償相比，年實現節支439萬元，截止目前累計節支1370萬元。

四、維護工作

⒈制定管理制度，明確責任單位。⒉及時監控各條電網用電功率因數。⒊制定巡檢制度，嚴格執行。

春、秋兩季巡檢，清掃積土、緊固一遍所有螺栓。對于功率因數下降的電網進行及時重點巡查和維護。

每周抄取各線有功電量、無功電量、用電功率因數，刮大風、下雨等異常情況下每天抄取。

制定《采油二廠能源管理規定》，明確廠內維護隊伍及工作要求，不定期抽測補償器運行正常率。

五、今后電網無功補償認識

⒈在產能建設中：在新井綜合配電箱中采用單井無功自動控制補償技術，取代單井無功直接就地并聯補償技術，在負荷最末端將用電功率因數直接補償到0.85-1。

⒉在老井改造中：結合抽油機