减小油田6kV电网线损应用研究论文_夏海峰

(辽河石油勘探局电力集团公司 辽宁盘锦 124125)

摘要:油田6kV电网负荷变化超过线路输电能力,且处于长期运行状态时,6kV线路线损、压降超出线路允许范围,要根据电网的现实状况,通过采取加强电网无功管理,改变运行方式,或电网结构改造等综合措施,灵活应对,确保电网经济运行,增加企业效益。

关键词:6kV电网线损;无功管理;电网改造;负荷调配

当前国际原油价格低位徘徊,随着辽河油田开采难度不断加大,原油开采措施不断创新导致电费成本持续增高,稠油区块采油厂吨油电量与15年前相比增长2倍,因此减少电网网损,特别是6KV电网线损,节约电费支出具有普遍意义。

1关于6kV电网线损分析

1.1电能在6kV线路输送和分配过程中,由于导线电阻所产生的一定数量的电能损失称为6kV电网线损。

1.2线路的损耗按公式(1)计算:

ΔWsx=ΔPsxT=3I2RT?10-3 (1)

式中:ΔWsx——6kV线路的损耗,单位kW?h;

ΔPsx——6kV线路的功率损耗,单位kW;

3——相数系数;

I——线路中电流的均方根值,单位A;

R——每相导线的电阻,单位Ω;

T——线路运行时间,单位h。

1.3一般来说,由公式(1)可知,如果要减小6kV线路的损耗ΔWsx,可从以下几方面考虑:

A、通过增加无功投入,提高线路末端功率因素,减少线路电流。

B、考虑通过合理调整线路负荷,改变线路电流I。

C、通过改变供电路径,减少供电线路长度达到减小导线电阻R的。

D、增加导线的截面,减小线路电阻R。

由于油田6kV电网已形成,导线线径基本为LGJ-95或LGJ-120,线路主干路径已经形成, 因此要减少线路损耗,C、D方面在线路初始设计阶段重点考虑,运行以后则需要着重从A、B方面考虑。

2减少油田6kV电网网损实际应用

高升采油厂某区块采用火驱技术,一区东1621用电负荷急剧增长,为确保电网安全运行,减少6kV电网网损,电力单位采取提高线路功率因素,优化调整电网结构及电网运行方式等综合措施。

2.1提高电网功率因数,负荷增长后,火驱技术采油区块在用电低压侧共安装无功补偿电容器1500kvar。

2.2优化电网结构,合理进行负荷调整。在联络线3624线路57#杆T接并新建线路1.8km,电网到达火驱负荷区块,电流增加70A;对一区东1621、遵西线3627及东台线3629线路环网改造,调整各线路所带负荷,线路改造后环网图见图2-1。

图2-1 线路改造后环网图

2.3调整前后荷变化如下,见表2-1,通过计算可以看出调整前功率损耗为311kW,调整后功率损耗167.3kW,功率损耗下降143.7kW。按公式(1)计算每年可减少6kV线路的损耗125.9万kW?h。

3应用分析

线路成型后,由于负荷增涨超过设计预想,会出现网损增加,末端电压下降等多种不利于电网运行的情况。本文中由于火驱技术的应用,一区东1621线路改造前电能输送容量较大,从电网网损、电网运行安全、电压质量等各方面看都需要调整。改善电网运行状态,一般需以下几方面进行考虑:

3.1电容器的投入。当线路电流增加较大,超过线路输电容量和距离时,可通过无功补偿的方式提高功率因数,就地平衡无功电流,减少线路运行电流,提高线路的供电能力。油田6-10kV电力线路功率因数宜提高到0.85以上,部分油田线路功率因数提高到此水平有一定困难,但为减少线路中的无功电流、提高供电能力、减少线路的网损首先要考虑通过增加电容器的无功补偿来加以解决。

3.2线路线损率。根据油气田电网线损率指标要求:“10kV,6kV系统,包括10kV,6kV配电线路及配电变压器,线损率不应大于6%。”的要求。一区东1621线路改造前线路线损率高达14.3%,线损率较高,迫切需要采取措施加以解决。根据线损率指标的要求,LGJ-95导线在供电干线长度为5km、功率因数为0.85、线损率为6%时,线路电流应为112A。经上述电网调整后,一区东1621线路通过后续加强无功装置运行管理,网损率可符合要求。

3.3电网压降验证。电力线路的输电能力受到限制的最主要因素是线路的电压降,6KV线路压降一般允许值不超过-7%,线路压降可用下式计算:

ΔU%=(R0+X0tgф)PL/(U2?10)

式中:L——输电距离,单位km;

P——输电容量,单位Kw;

U——线路电压,单位kV;

tgф——按功率因数折算的正切值;

R0,X0——线路电阻及感抗,单位Ω/km。

根据上式及参数计算可知,LGJ-95导线在供电干线长度为5km、功率因数为0.85、压降为7%时,输送容量为992kW,线路电流为107A,结论与上述线路网损率要求基本一致。在不考虑线损的情况下,也可通过调整变电所主变、配电变压器档位保证用户用对电压质量的要求,本文不作论述。

3.4电网运行及改造。电网及电力线路是随着负荷发展逐步形成,本文电网运行方式和线路改造是在原电网的基础上,在考虑线路计量、运行方式灵活性的基础上,对火驱采油区块供电方式进行了调整。虽然调整供电方式及新建线路1.8km需要进行投入,但从减少线损的收益上看,很快就收回以上的费用。当然,有的电网现实结构投入较小就能进行环网改造或负荷调整,有的电网结构孤立,需进行较大的投入改造才能加以解决,需要进行经济分析比较。

3.5线路供电能力。根据现有文献6kV线路输电容量为100-1200kW,输电距离为4-15km,若输电容量较大,则输电距离较小,反之若输电容量较小,则输电距离较大。电网运行中可参考上述要求,也可根据网损、压降的要求进行计算对照。当然,导线截面增大时输电能力将有所提高,但其影响较小。

结束语:

电网及电力线路是随经济发展需要不断变化,当线路负荷发展变化超出设计最佳运行电流时,或出现网损偏大,压降大,危及电网安全运行等状况出现时(一般情况下同时出现,具有因果关系),电网专业技术人员就要根据电网现实条件,考虑采取加强无功投入的管理,电网局部改造,调整负荷分配等措施加以解决,使电网处于最佳的运行状态。

参考文献:

[1]油气田电网经济运行规范.SY/T6373-2008.国家发展和改革委员会.2008年.

[2]电力网电能损耗计算导则.DL/T686-1999.国家经济贸易委员会.2000年.

[3]廖品三.电力线路的输电能力定律.电工技术.1998年第11期.

论文作者:夏海峰

论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期

论文发表时间:2016/10/9

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