油田高压配电线路节能措施研究

油田高压配电线路节能措施研究

马峰虎尉臣唐庆辉

（大庆油田采油八厂电力维修大队黑龙江大庆163000）

摘要：在油田的生产开发过程中，电能是最主要的消耗能源。为了节约生产成本及实现油田企业的可持续发展，应注意采用合理的措施降低电力能耗。本文分析了油田配电线路现状及损耗高的常见原因，并在此基础上探讨了油田配电线路的节能提效措施，包括应用无功补偿技术，优化配电线路布局形式，合理调整变压器及采用合理的电网调度方式。

关键字：油田；高压配电线路；能耗分析；节能措施

前言：

节能减排是实现可持续发展的基本要求，在油田勘探及开采石油的过程中均使用到大量电力设备，属于耗电大户，因此要重视对油田中的电力系统进行节能改造[1]。配电线路是影响油田电力系统运行效率及耗电量的主要因素，所以在实际工作中可以通过引进新方法与新技术优化配电线路，从而降低配电线路能源损耗率及提高供配电效率。本文结合实践工作经验对油田中所采用的配电线路节能提效措施进行了探讨，旨在提高油田用电设备的工作质量及降低生产成本。

1油田配电线路系统能耗分析

目前我国油田中所采用的配电线路存在电力能耗大的问题，造成配电线路能耗较大的原因主要包括以下几种。第一，配电线路的供电半径较大，且存在功率因数过低的问题，再加上配网中使用了多种高能耗电力设备，包括跌落熔断器及柱上开关等，这就会导致线路损耗不断增加。第二，配电线路中的电力网络布局或用电设备存在配置方式不合理的问题，造成线路长期处于超负荷运行状态，如线路网络的迂回布置形式较多，导线截面较小，变压器功率损耗大等。在变压器的容量与电动机的运行容量相差较大时，也会造成变压器损耗增加。此外，因油田中存在多个生产系统，如采油系统、输油系统及注水系统等，所以供电模式具有发散性的特点，在油田勘探与开发规模不断扩大、用电量增加及电网调度方式不合理的情况下，也会造成配电线路负荷增长，同时还可能对油田配网的稳定运行及可靠运行产生不良影响。

2油田高压配电线路节能措施

2.1加强管理，实现节能降耗

应该对理论上的线路电力损耗进行合理计算，进行理论线损计算效果的提高也是常用的降损手段。可以实现管理线路中的管理目标明确，同时还可以实现计算结果的可靠性和准确性保证。所以，线路管理人员应该对电力线路数据信息及时了解。应该进行线损的及时有效分析。

2.2采用节能降耗技术

（1）提高无功补偿的实际能力。无功补偿主要包含了分散补偿方法和集中补偿方法，集中补偿方法主要是在变电站控制环节进行电力能源控制处理，在母线上进行不同数量的组织结构重建，同时进行电容器配置设置。需要以高峰用电时期的负荷无功率进行实际的配电装置安装处理，主要的进行电力容量的实际测算，依据实际的电力容量负荷的功率因数的高度差异，来进行实际有效的投切电力能源处理，从而为整体的电力能源系统无功率电力能源输送提供参考，降低整体的网络电力能源损耗。此外，还可以将线路中产生的电力网络损耗降低到最小。通过高压加装来实现配电线路的合理供电能力提高，同时也可以进一步避免因为长距离的高压电力能源运输出现的电力损耗，从而实现总体电力线路的功率因素提高，减少线路电力能源损失，实现线路分散补偿。

（2）合理规划设计。再对电力配电线路网络进行合理布置和规划的过程中，技术领域的合理性规范是总体配电网络进行有效规划的重要原则，电源点主要就是控制和设立在实际负荷的中心位置，从而实现良好的电力资源消耗控制。如果在电力能源输送的过程中初心负荷较高同时密度较高的情况时，通过合理规划来实现电力能源的合理控制，防止出现电力线路负荷诱发的整体电力网络不平衡，避免出现主编负载失衡。

2.3优化配电线路布局形式

根据油田生产情况对配网中的电力线路布局形式进行优化，不但可以实现节能提效，同时能将线路中存在的安全隐患消除。首先，可以根据轻负荷、短线路、双电源及手拉手原则逐步调整配电线路，实时监控配电线路运行状况，在确定线路安装联络点及分段点时，应根据配网用电负荷大小、负荷性质及用电负荷增长幅度等相关因素，从而有效提高配电线路事故检修与处理效率。第二，要注意对油田中的民用线路及油井线路结构、布局进行优化，同时根据油田生产规模变化情况适当增加线路截面。对于交叉供电与跨域供电区域可以建立起运行方式灵活及自动化控制程度较高的配电线路网络结构，以确保环网能够实现互带，进而组建起轻负荷、短线路与多电源线路布局方式。第三，为了避免因供电半径较大而导致配电线路能耗增加，如配电线路长度大于15km，则应进行改线。对于油田中的重点供电区块，则应使配电线路的总长度小于5km，同时要将供电半径缩小，以2km~3km为宜，并适当加大轻负荷区域。另一方面，应适当增大导线截面，对于配网中的主干线，其截面应大于70mm2。对于负荷较重的配电线路，可进行改线，以平均分配负荷及提高配电线路的运行效率。

2.4采用合理的电网调度方式

合理的电网调度方式是降低油田配网及配电线路损耗的重要途径，为了优化油田中的电网调度方式，则在实际工作中可以采用以下方法。第一，应通过“移峰填谷”的电力调度方式平衡配电线路中的用电负荷。油田配电网的用电负荷通常会随时间的变化而发生改变，因此可在不同的时间合理调度电力运行情况，确保用电负荷实现均衡化，由此将峰谷差减小。在峰谷差较小时，配电线路损耗也会随之降低。油田注水电机启动、停止是造成配电线路中的用电负荷出现大幅度波动的重要原因，为了减少负荷波动，则在连续启动多台注水电机时，应注意在启动一台后间隔5min左右再启动另一台，同时应在用电负荷变化相对平缓时启动电机，如可在傍晚或中午启动电机，并注意减少电机试运行的次数。第二，应根据油田生产的实际情况对配电线路中的用电负荷进行合理分配及调度。油田中的配电线路属于闭环系统，但在运行时多处于开环状态，为科学分配用电负荷，则可以在油田中设置2个变电所，将其中的一个变电所作为备用变电所。如备用变电所中配电线路的供电半径较大，则可以将真空断路开关安装于配电线路中间，同时实现相邻两个变电所同时为用电设备提供电力。如此一来，便可以在增加线径、缩短线路距离的基础上降低线损，且线损降低率通常可大于

50%。

2.5合理调整变压器

油田中的抽油机需要实现重载启动及轻载运行，能耗较大，为了保证抽油机正常运行，在设计变压器的容量时通常留有较大裕度，在裕度较大的情况下变压器负载率低，这就会出现无功功率损耗增加及容量浪费的问题。因此为了实现节能提效，应注意调整变压器的容量。首先，可以将有载调容式变压器应用到油田中，在启动抽油机时变压器可提供大电磁容量，而在抽油机正常运行过程中变压器可降低电磁容量，这就可以为油田生产系统的稳定运行提供条件，同时能节约电能。其次，对于油田中能耗较高的变压器，可以采用节能式新型变压器取代。

3结束语

随着我国经济快速发展，石油工业不断壮大。油田企业采用发散性的供电模式，总体勘探开采规模不断扩大，石油开采企业的总体电力资源需要也不断增加，同时也进一步导致了电力能源的实施需求量和实际企业发电量之间存在的不协调发展问题，该类问题的出现会进一步导致电网运行的可靠性和总体电网运行经济性下降，所以，需要高度重视我国石油能源等大型企业的能源降损问题，应该积极研究和探索合理有效的节能降损方法，从而保证我国石油类企业发展和总体社会经济效益的提高。

参考文献：

[1]孙妍玮.油田配电线路的节能提效措施分析[M].化学工程与装备.2015(05):70~71

[2]曲文凯.油田高压电力线路节能降损研究[D].东北石油大学,2014.

[3]宋慧莉.胜利油田中区电网升压调整技术研究[D].山东大学,2011.

[4]李婷婷.10kV配电网节能降损研究[D].华南理工大学,2010.

[5]庄睿达.基于无功补偿技术的低压配电网降损研究[D].大连理工大学,2013.