油田电网的合理化运行

李光宇

摘要： 油田电网合理化运行是指在保证供电质量和供电可靠性的前提下，使电网处于最经济的运行状态。

在当今世界，石油行业推动社会的进步发展是有目共睹的。同时，石油企业的电力设施也得到飞速的发展，无论是机械采油、供水供气，还是长距离输油、输气的管道系统，其主要动力都是电力，电力系统是完成各项生产任务的重要前提保证。由此可见，电力系统的优质设计、油田电网的合理化运行成为不可忽略的问题。本篇仅以油田电网的合理运行作为论述的主题。

油田电网合理化运行是指在保证供电质量和供电可靠性的前提下，使电网处于最经济的运行状态。由于电网的电压等级的不同、使用性质的不同，可将电网划分为供电网和配电网。在电网中，35kV和110kV及以上等级的线路，主要使用于长距离的输电，因此称为供电网，也叫输电网；6（10）kV及以下等级的线路，根据需要，或直接使用、或降压使用，因此称为配电网。由于供电网和配电网有着不同的特点，需分开讨论其合理运行问题。

1. 油田供电网的合理化运行

1. 使电网处于最佳运行方式

油田供电网由多个110kV和35kV变电所与多条110kV和35kV供电线路组成，通过对变电所的不同连接方式可有多种运行方案，而各种方案的电网损耗是不同的，在可能的运行方案中，选取损耗最小的运行方案作为最佳运行方式，就会使电网处于最经济的运行状态。要使电网经济运行，需做好以下两点。（1）选择合适的电压等级：众所周知，电压等级可确定供电范围。电压等级高，供电范围大，但同时，对送电线路中的配电设备的绝缘等级也有较高的要求。因此在电网电压等级的选择前，要先做一下经济比较。（2）经济供电：在送电线路中选择合适的导线截面，合适的路径，要做到减少线路损耗和节省设备投资双受益，提高输电效率，降低送电成本，节省维修费用。

1. 1. 使变压器运行在经济运行区

变电站中变压器运行的经济负荷，就是使变压器的有功损耗和无功损耗在电力系统中造成的有功损耗最小的负荷值。其中无功损耗在系统中造成的有功损耗是通过无功功率经济当量换算而得的。一般电力变压器的经济负荷为50%左右。

1. 2. 采用无功补偿，提高功率因数

提高自然功率因数，补添置任何无功补偿设备，最为经济合理，当然应予优先考虑。但在提高自然功率因数的基础上尚达不到规定的功率因数要求时，就必须装设无功补偿设备。最常用的无功补偿设备为并联电容器。适当地补偿无功功率，可减少线路地功率损耗和电压损耗，提高无功补偿的经济效果。

2. 油田配电网的合理化运行

   1. 运行负荷与装备容量相匹配

工艺专业选择抽油机、泵及配套电机时，认为大容量的电机对抽油机及泵的启动和运行更为有利，这种观点没有什么科学依据，更没有考虑“大马拉小车”运行状态对电网运行造成的后果。另一方面，工艺专业根据计算结果选择配套电机时，没有合适的电机与其选择结果相匹配，这样就要选择大一级的电机来配套（如计算结果的电机功率为19kW，但实际没有这种功率的电机，只有选择22kW的电机来代替）。由以上两方面得到，当负荷很低时，电动机的运行功率因数也很低，这就需要电网供给更多的无功功率来补偿，造成了浪费。因此，运行负荷与装备容量相匹配是电网合理运行时应优先考虑的问题之一。

1. 2. 采用分散补偿装置

油田电网多采用分支辐射式单向供电的接线方式，这种方式的缺点是负荷分散性大，配电变压器负荷率低，用电设备的配套差，因此，导致油田供电线路的线损大，功率因数低，末端压降大。在这种情况下，将无功补偿装置安装在6（10）kV供电线路的末端，即对供电线路进行无功分散补偿，具有以下优点：（1）改善末端用电设备的受电电压水平。（2）变电站集中补偿的大容量电容器组，要受系统电压和负荷波动影响。（3）在变电站的6（10）kV侧母线上进行集中补偿，不能降低供电线路上的损耗，若采用分散补偿，则可减少无功功率在线路中的传输，从而减少线损，此时可增大有功功率在线路上的传输容量。（4）减少投资。由于线损，若将全部补偿集中安装，则补偿容量要大很多。若将部分补偿分散安装，则可减少一定数量的补偿设备。（5）分散补偿设备由于数量少，此时通风散热的效果要好一些，且容易安装，维护简便。

1. 3. 改善用电设备及配电设备

油田现运行中的一些老的联合站、转油站、注水站等，依然利用原有的老式电机，这些电机负荷功率因数低、用电量大，这样，对电能的利用造成了浪费。另一方面，油田上运行的一些变压器是旧型变压器，空载损耗大（例如同样是10kV的30kVA变压器，S7型变压器的空载电流是3.5% ，S9型变压器的空载电流则是2.4%），这样对变压器的运行是很不经济的。由以上两点可得出，要使电网合理运行及节约能源，要改善用电设备及配电设备是必不可少的。

1. 4. 充分利用配电设备的绝缘条件

在油田电网运行中，6kV、10kV电网属同等电压等级的配电网。但10kV电网相对于6kV电网具有以下优点：（1）传输容量大；（2）供电半径大；（3）电网损耗小。现今，高压用、配电设备已近完善，具有较高的绝缘能力（一般设备的绝缘电压等级为10~15kV）。因此，在新建的、独立的用电负荷区，建议采用10kV电网作为配电网。

以上是本人对油田电网合理化运行的几点认识，油田电网的运行状况必然对石油行业有着重大的影响，同时，电网的合理运行也必然会推动其它行业的进步、发展。

作者简介：李光宇，男，1979年11月出生，籍贯：内蒙古海拉尔市，1998年12月参加工作，，现从事电力线路维护工作。

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