小議油田電氣節(jié)能方案

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應(yīng)該對系統(tǒng)本身采用變壓器的運行方式進行合理配置，將變壓器的調(diào)整到合理容量，方法有：（1）可以將兩個變壓器采用單母線并列連接，使其中的一個變壓器正常運行，另一個作為備用，這樣能夠單臺變壓器的性能和運行效率；（2）取消負荷率較低的變壓器，可以用運行功率和容量適宜的節(jié)能型變壓器代替，這樣能夠減少變壓器工作效率低的現(xiàn)狀，充分發(fā)揮適宜容量變壓器的效率，改變過分高容量變壓器效率低下去耗能高的狀況；(3)將不再使用的變壓器從用電系統(tǒng)中撤離，并將其接電線路也拆除，這樣能夠優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少整個系統(tǒng)的能消耗。

功率因數(shù)的合理改善

1選用合適的異步電動機，控制無功功率的最小值。

油田異步電動機消耗的無功功率計算式為：Q=2QO+(QN一QO)(P／PN)2=QO+(QN一QO)β2式中QO為電動機空載運行時消耗的無功功率，PN和QN分別為額定負載運行時的有功與無功功率，P是電動機實際負載。從中我們可以看出，當有功負荷P減少時，負載系數(shù)β降低，無功負載的大部分是不變的，只有小部分按β2減少，這和有功需要量減少不成比例，功率因數(shù)變壞。因此應(yīng)盡量選擇容量接近其所帶負載的電動機。利用一定的方法檢測出負荷不足的大容量電動機，用小容量電動機來代替。

2無功補償裝置的使用

當依靠上述2.1方法對功率因數(shù)的改變不能滿足經(jīng)濟運行的要求時，要使用無功補償裝置，在油田電網(wǎng)中，補償裝置選用的電容器一般為靜電電容器，補償方式有多種，效果最好的可以使用個別補償和集中補償相結(jié)合的方法?？梢愿鶕?jù)電容器的負荷變化進行若干的分組，依組授入或切除，這樣方便在運行過程中隨時調(diào)節(jié)電容器的容量。為了達到提高功率因數(shù)的效果，設(shè)置無功補償裝置電容器的容量計算方式是：QC=P(tanφ1一tanφ2)式中QC為補償裝置中電容器的容量，P為有功負荷，φ1和φ2分別為功率因數(shù)改變前后的相位角。但在油田的實際工作中，無功補償裝置設(shè)置還要根據(jù)油井和變壓器的具體使用情況而定。

平衡高峰和低谷用電，平均負荷

電網(wǎng)電能不能夠存儲，隨著電網(wǎng)運行時間的變化，用電負荷也在變化，這就使得在用電高峰和低谷時期，其電力出現(xiàn)緊缺和浪費的現(xiàn)象。電網(wǎng)運行中線路運損耗與用電高峰低谷差和時間有關(guān)系。研究表明，線路運行時，其負荷不均衡時的損耗要均衡條件下的損耗，電能損耗和負荷的大小呈正相關(guān)。我們可以假設(shè)，從系統(tǒng)運行來看，如果抽油機的運行是如下狀況：（1）三相功率平衡；（2）電流波動正常，無功功率的吸收恒定；（3）起動電流或沖擊涌流較?。虎芄β室驍?shù)恒定不變?yōu)?。在這些狀況下，抽油機能夠達到很好的節(jié)能效果，在這種設(shè)想下，人們創(chuàng)造了負荷質(zhì)量調(diào)節(jié)器，此設(shè)備通過無功和負序補償相結(jié)合、源濾波、短時有功支持等方式調(diào)節(jié)抽油機的負荷達到上述理想條件，從而改善抽油機的性能，達到節(jié)能的效果。

調(diào)整電壓，采用動態(tài)電壓支撐技術(shù)

系統(tǒng)電壓對所有的用電設(shè)備運行有很大的影響，用電設(shè)備的正常運行是在額定電壓條件下，當系統(tǒng)電壓相對于額定電壓來說較大時，就會因為電壓或電流過大，而損壞用電設(shè)備的正常性能，甚至對設(shè)備造成損壞。尤其是對于電動機來說，如果運行電壓過大，就會影響電磁轉(zhuǎn)矩，降低了設(shè)備的效率，降低使用壽命，增加電能耗損，甚至?xí)驗殡妷汉皖l率的穩(wěn)定性、絕緣性、諧振情況等變化，無端地增加了電網(wǎng)能源的損耗，造成生產(chǎn)的浪費。所以，針對電網(wǎng)的異常電壓波動要有相應(yīng)的調(diào)整方法，相應(yīng)的措施主要有兩種：一種是調(diào)節(jié)發(fā)電動機、變壓器等的輸出電壓；另一種措施是改變無功功率分布、線路參數(shù)等。第一種措施只能在電力系統(tǒng)無功電源充足的條件下使用，當無功電源不充足時，為了減少發(fā)電機的無功功率負荷，往往要降低整個電網(wǎng)的電壓，即使采用調(diào)節(jié)變壓器分接頭等方法部分提高系統(tǒng)某部位的電壓水平，反而是增加了無功功率的消耗，如果不得不再次降壓，就會導(dǎo)致整個系統(tǒng)運行性能的不足，嚴重時甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。所以當無功電源不充足，必須要在合適的地方設(shè)置無功補償裝置。一般說來，無功補償裝置可以有效減少線路輸出的無功功率，降低整個電路系統(tǒng)的電能消耗。

變頻調(diào)速技術(shù)及其改造

變頻調(diào)速技術(shù)對于有大范圍調(diào)速要求的電動機來說具有重要的作用，在油田生產(chǎn)的合適環(huán)節(jié)中，對電動機采用變頻技術(shù)，能夠提高電動機的運行效率，減少空載運行損耗。對已經(jīng)使用具有變頻技術(shù)電動機的油區(qū)來說，可以對變頻技術(shù)進行進一步的改造，以提高其節(jié)能效果。比如可以在變頻器的輸出一側(cè)加裝無源濾波器，這個濾波器的作用是有效地過濾掉變頻器輸出的高次諧波，使得給電動機供電的電壓是理想的正弦波，這種方式可以減少諧波制動和脈動過程，大量的降低諧波輸出時需要的附加損耗，能夠提高電動機的使用性能，提高其運行使用率，降低電動機電能損耗。

設(shè)計油田電氣節(jié)能方案，要積極的借鑒國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)和經(jīng)驗，在結(jié)合油田本身情況的前提下，采取一系列有效地技術(shù)手段，真正解決油田在電氣能源利用方面面臨的難題，減少電能在油田生產(chǎn)各個過程中的損耗，提高電能的利用效率，從而做到節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)，提高油田的經(jīng)濟效益。（本文作者：費躍 單位：大慶油田工程建設(shè)有限公司大慶油田路橋公司運輸處）