(胜利石油管理局有限公司电力分公司 山东东营 257000;江苏省徐州市泉山区管道储运有限公司科技处 江苏徐州 221008)
摘要：在对油田电网节能降损措施提出之前,首先我们应该了解油田电网开发利用的整个结构过程以及这一过程出现损耗的缘由。以大中型油田为例,其主要以原油、电、天然气、成品油为消耗能源,其中电在所有能源中所占比例达三分之一。对于整个油田而言,电网节能不能仅仅局限于优化电力系统本身,更应该分析电网内各重要负荷用户对电网能源损耗的影响,这也是当前研究电网节能降耗的重要课题之一。
关键词：油田电网；线路损耗；措施
某油田电网经过四十多年的建设与发展，现拥有110kV变电站3座，35kV变电站及开关站7座，输、配电线路106条，线路总长1243．80km，配电变压器2154台。供电线路覆盖整个油区，油田电网系统总供电能力21．4万kVA，最高供电负荷12万kW，为油田的生产、生活用电提供了安全、可靠的保障。
1原因分析
1.1管理损耗
(1)抄表损耗。抄表人员未及时准确抄表，造成考核时存在误差和损耗。(2)临近村庄私拉乱接、越表用电造成的损耗。油田地处中原，人口密集，多年来，边远村庄养成了长期“吃”油田的习惯，私拉乱接尤为严重，并且村民没有节电意识，大功耗设备较多，从而造成窃电管理方面的损耗。(3)专业化管理水平低造成的损耗。抄表、计量装置管理、小容量业务扩装各环节计量管理技术力量不足，不易发现计量不准、客户电量异常等问题，造成电量漏失。
1.2技术损耗
(1)运行中产生的电气损耗。油田由7条110kV输电线路、17条35kV输电线路及多个6kV～10kV配电线路组成输配电网络，在运行过程中产生大量线路损耗。(2)无功电量和电压损耗。在夏季用电高峰期未及时补偿因功率因数和电压变化影响的电压侧质量，同时由于开采中抽油机负载功率因数低，造成配电线路功率因数低，无功不能就地补偿，以致线路损耗增加。(3)计量误差损耗。油田产生该类损耗的主要原因是计量装置落后、CT配置不合理。这部分原因使线路在低负荷或负荷变化较大的时候，计量装置不能真实反映用电量，计量误差增大。另外，边远地区交通不便，距离偏远，计量状况不能及时反馈，计量装置的健康性、准确性及可靠性得不到保障，造成不容忽视的计量损耗。(4)配电网线路损耗。油田遍布两市、五县，配电网星罗棋布，边远地区只要有油的地方就要有供电线路，造成线路结构不合理。另外，配电变压器的低压侧电缆线至总表计量装置间的距离过长，导致线损增加。
2降低电网的损耗及能源浪费的有效措施
2.1调整优化电力网络,升压改造边远配电网
电能在输送过程中,电网网损绝大部分都是由一万伏特以上电压级别的配电网络产生的,特别是当偏远的油区远离油田电网中心时,电网损耗更多。由实际计算证明,配电网络改造升压一个等级之后,负载损耗至少可以降低百分之五十以上。因此,调整优化电力网络、降低损耗的一个重要措施就是对配电电网进行改造,尤其是离供电中心较远的油田配电网,通常采用十万伏特或者三万伏特以上的高压代替一万伏特的输电线路。
2.2合理增大导线横截面积
在大功率电能传输过程中,合理经济的减小导线所带来的损耗也是相当重要的。由电学的基本知识我们知道,导线横截面积越大其电阻值越小,电能传输时损耗就越小。以10kv线路架设为例,目前导线规格选用主要有LGJ-50/8、LGJ-70/10、LGJ-95/20三种,其电阻率分别为0.5946Ω/km、0.4217Ω/km、0.3019Ω/km。计算得知电能在LGJ95导线中传输产生的线路损耗比LGJ70导线低约30%,比LGJ50导线低约50%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到导线线径越大其成本越高,不能盲目追求选用更大的线径来降低线损,因此建议油田10kv线路架设时,主干线路选用LGJ95导线,分支线路选用LGJ70导线,使节能降耗和减少成本得到最优化。
3合理配置相关电网装置
3.1优化变压器
油田电网的变压器不仅容量大而且数量多,电能在传输过程中,经过变压器变压之后,有很大一部分损失,因此,降低变压器的电能损耗成为油田电网节能降损中一大着手点。而对于减少变压器电能损耗,首先是要选择性能优、节能效率高的变压器。目前油田配电网络中主要有S9、S11、S13三个系列的变压器,他们在损耗参数上有很大区别,S11型变压器较S9型变压器空载损耗低20%~35%,S13型变压器较S11型变压器空载损耗低20%~45%、空载电流低70%~85%,据此看出S13型变压器具有最低的空载损耗和最高的效率。因此,在新装及更新升级变压器时,应首选S13型变压器,其次选择S11型变压器。
3.2安装线路无功补偿装置
电网输出的功率包括两部分,一是有功功率,二是无功功率。无功功率越大,功率因数就越低,线路供电损失越大。与城乡配电网相比,油田电网的功率因数长期偏低,一般在0.65~0.8之间,个别油区最低时在0.55左右。根据现场实际调查,一般油区多以抽油机负荷为主,约占油田总负荷的60%,这类负荷的功率因数高低是决定油田整体配电系统功率因数高低的关键,然而抽油机负荷是一种随着抽油机冲程作周期性变化的负荷,针对抽油机进行的就地无功补偿无法达到预期的效果。考虑到油区配电网线路长、负荷季节性与昼夜性变动大,选择直接在10kv线路上安装无功补偿装置,将功率因素提高到0.9以上,就可以减少无功在线路上的流动,减少网损、节约能源。
3.3启动发电机减少损耗,节能减排
油田开发区块地理环境复杂,供电系统结构复杂,因此,在油田开发过程中,对发电机有较高的依赖程度。不同型号发电机的发电效率和利用率不同,因此在选用发电机时,应选择综合耗能低的发电机。油田生产中普遍选择柴油发电机,柴油发电机在使用的时候应该注意以下几点:首先,应选用合适型号的柴油,柴油型号选取是否匹配很大程度上决定了柴油能否充分燃烧。因此,在使用的过程中,应根据柴油发电机的性能选择相适应的柴油,例如轻柴油主要用于中速和高速发电机,而重柴油则主要用于低速发电机。其次,还可以选择合适的柴油改善剂,对提高柴油的燃烧率、改善柴油燃烧质量起着不可替代的作用。最后,要做好柴油发电机的定期维护和保养工作,柴油机能否有效工作是柴油能否充分燃烧以及发电机发电效率高低的另一重要影响因素。
3.4配电线路高压分散补偿
该补偿方式是在配电线路杆塔上(或另行架杆)安装电容器实现无功补偿。主要目的是补偿配电线路和配电变压器的无功损耗，减少变电站或输电线路的无功输送。配电系统的功率因数过小对配电线路本身的能耗增加有较大的影响，因此，对油井干线来说，在变电站内抄表结算，其能耗水平应由其用户采取提高力率、合理分配负荷等降损措施进行控制。对用户端计量的线路(如涧河线、油建线)，增加无功补偿装置不但可以改善用户的电压水平，还可以产生节能的效果。通过以上无功补偿措施的综合实施，近几年，配电网的功率因数有明显提高，每年线损减少约260万kW•h，使油田电网力率连续几年稳定在0．95以上。
结论
油田电网节能降损措施的有效实施是以油田企业短期利益的削减为代价的,但从长远来看其产生的经济效益是逐步增大的,企业应该采取各种措施减少电源的损耗和增加能源的利用率,以增加更高的社会效益。
参考文献：
[1]张晖,张志华,马向军等.油田电网线损分析与降损措施探讨[J].中国科技纵横,2017,(13):7-8.
[2]朱庆海,刘双荣,李志鹏等.浅析油田电网降损节能的技术措施[J].中国新技术新产品,2017,(5):88.
论文作者:王炳国,王晶
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
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