埕岛油田电网无功分析及治理研究

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1、堤附油tn电网无功分析及治理研究项明胜利汕田设计院电力设计所山东省东营市257026摘要：随着堤岛油田的开发建设，电网规模不断扩大，电力负荷成倍增加，随Z电网的节能降耗问题口益成为大家关注的焦点。电网的电能消耗冇哪些？为什么会产牛这些消耗？如何降低不必耍的电能消耗？本文将结合埠岛汕山电网的特点，分析电网产纶损耗的主要原因一一无功损耗，结合功率因素，研究常规治理方案的可行性，最后得出了结论及建议。关键词：电网能耗无功功率因素治理可行性1.概述近年来随着海上汕田的不断开发建设，海上平台的能源消耗日益增加，电能的使用效率口益受到关注。胜利石油管理局能源监测

2、站于2006年5刀16口至6月3口期间，对海洋石汕开发公司部分海上平台的机械采汕井的系统效率进行了节能监测，共检测潜油电泵井109口。发现大部分井的功率因素均很低，建议进行治理。本文将对埠岛油田电网进行研究，总结出其特点，并对无功补偿方案进行研究，提出了无功补偿的建议。2.埋岛汕田电网特点及海上平台无功现状分析埠岛汕田是我国第一个大型浅海汕山，己开发建成了年产原汕200万吨规模，是胜利油ED增储上产的主力油EDZ-OFl前供配电系统主要包括：3座中心平台（中心一号、中心二号、埋北30A中心平台）及约60多座井组平台、8座钻井平台；35kV海底电缆21

3、km,6kV海底电缆全长约66公里。屮心一、二号平台之间用6kV海底电缆联络。屮心平台通过6kV海底电缆采用放射式和链式组合向各井纟R平台供电。每个井组平台上设冇高低压开关室、变压器室等，负责各自平台上的电泵井及电加热等负荷。埠岛油皿海上平台布局如下图所示。本次共测试平台潜油电泵井109口，其中一分公司47口，二分公司62口。功率因素具体数据如下图所示：根据上图测试结果可知，我们发现60%的电泵井，其功率因数小于0.8,这其中又有30%,功率因数不到0.7,最低的一口井CB6B-1功率因素仅为0.365。从整体来看：电泵井的功率因素偏低。从屮心二号平

4、台6kV出线的实际测量来看，其功率因素为0.81o我们知道：电网输送的功率有有功与无功Z分，有功功率通常是负载做功必须的，但无功功率也是-切有电磁线圈的电气设备，例如：变压器、电机等，要正常运转所必不可少的，因为要建立电磁场，就耍消耗无功功率。由功率损耗公式：，可以看出冇功功率的损耗不但决定于线路所输送的冇功功率,与线路传输的无功功率也有关。为了减少网络的有功损耗，应尽量避免较人的无功功率通过线路输送，所以功率因素偏低的结果，必然是加大了功率损耗，这也是电力部门要求用八提高功率因素的原因。具体到电泵井，在采汕负载一定的情况下，电机所需输入有功功率（在

5、一定时间内，即电机效率未发生变化的时间内）是不变的，通常电压也是恒定的，而有功功率,故功率因数偏低的后果是导致负荷电流增大，从而系统线损Pr=I2R增人，导致供电系统能耗上升。随着浅海汕田规模的不断扩人和空间的不断延伸，目前海上电网负荷也逐年增加。功率因索过低，必然导致线路损耗的增加，为响应小央建设节约型社会的号召，对部分井组平台的无功功率进行有效的补偿，以提高功率因素，具有十分现实的意义。1.治理方案及可行性分析3」治理方案研究由于电潜泵的实际有效有功功率较低，导致负载需从系统吸收的无功功率升高，造成功率因索降低。提高功率因索的方法，工程上通常就是

6、采用电容器对无功功率进行有效的就地补偿，根据理论公式，负载需补偿的无功功率容量为：kvar负载需补偿无功容量，kvar；——负载计算实际有功功率，kW；——补偿前计算负荷功率因索旳的正切值；——补偿后功率因素介的正切值：根据上述公式，只要我们测出电潜泵的实际有功功率，及功率因素，知道需要达到的功率因素值，就能计算出负载实际所協补偿的无功功率容量。同时，根据海上电网的特点可知：海上井组平台通常都是一座井组加一段海缆的形式。考虑到6kV海底电缆所筹效的容抗，具有一•定的无功补偿作用，所以实际计算的井组平台所需的无功功率补偿量，为负载需补偿无功容量，减去海

7、缆等效电容所补偿的无功功率。所以井组平台所需无功补偿电容量为：=—o根据图2-1各井功率因素曲线分布图可知，人部分井口的功率因索值较低（不到0.8）,CB6B-1井的功率因索值更低至0.365,是重点治理对象。由于各个井组平台的负荷特点比较接近，若要补偿，形式大同小界，限于篇幅，本文将以CB6B井组平台为例，进行无功补偿方案设计。3.2补偿容量计算由现场测试可知,CB6B井组平台目而3口电泵井的计算负荷为:冇功功率93.95kW,无功功率144.41kvar；电加热器功率200kW（功率因索为1.0）；照明及其它负荷为50kW（其综合功率因素按0.8

8、5计）。由于井组上的主要负荷电加热器为断续工作设备，其投入运行对整个井组的功率因索影响较大，本次计算分4种情