小议油田电气节能方案

应该对系统本身采用变压器的运行方式进行合理配置，将变压器的调整到合理容量，方法有：（1）可以将两个变压器采用单母线并列连接，使其中的一个变压器正常运行，另一个作为备用，这样能够单台变压器的性能和运行效率；（2）取消负荷率较低的变压器，可以用运行功率和容量适宜的节能型变压器代替，这样能够减少变压器工作效率低的现状，充分发挥适宜容量变压器的效率，改变过分高容量变压器效率低下去耗能高的状况；(3)将不再使用的变压器从用电系统中撤离，并将其接电线路也拆除，这样能够优化调整电网结构，减少整个系统的能消耗。

功率因数的合理改善

1选用合适的异步电动机，控制无功功率的最小值。

油田异步电动机消耗的无功功率计算式为：Q=2QO+(QN一QO)(P／PN)2=QO+(QN一QO)β2式中QO为电动机空载运行时消耗的无功功率，PN和QN分别为额定负载运行时的有功与无功功率，P是电动机实际负载。从中我们可以看出，当有功负荷P减少时，负载系数β降低，无功负载的大部分是不变的，只有小部分按β2减少，这和有功需要量减少不成比例，功率因数变坏。因此应尽量选择容量接近其所带负载的电动机。利用一定的方法检测出负荷不足的大容量电动机，用小容量电动机来代替。

2无功补偿装置的使用

当依靠上述2.1方法对功率因数的改变不能满足经济运行的要求时，要使用无功补偿装置，在油田电网中，补偿装置选用的电容器一般为静电电容器，补偿方式有多种，效果最好的可以使用个别补偿和集中补偿相结合的方法。可以根据电容器的负荷变化进行若干的分组，依组授入或切除，这样方便在运行过程中随时调节电容器的容量。为了达到提高功率因数的效果，设置无功补偿装置电容器的容量计算方式是：QC=P(tanφ1一tanφ2)式中QC为补偿装置中电容器的容量，P为有功负荷，φ1和φ2分别为功率因数改变前后的相位角。但在油田的实际工作中，无功补偿装置设置还要根据油井和变压器的具体使用情况而定。

平衡高峰和低谷用电，平均负荷

电网电能不能够存储，随着电网运行时间的变化，用电负荷也在变化，这就使得在用电高峰和低谷时期，其电力出现紧缺和浪费的现象。电网运行中线路运损耗与用电高峰低谷差和时间有关系。研究表明，线路运行时，其负荷不均衡时的损耗要均衡条件下的损耗，电能损耗和负荷的大小呈正相关。我们可以假设，从系统运行来看，如果抽油机的运行是如下状况：（1）三相功率平衡；（2）电流波动正常，无功功率的吸收恒定；（3）起动电流或冲击涌流较小；④功率因数恒定不变为1。在这些状况下，抽油机能够达到很好的节能效果，在这种设想下，人们创造了负荷质量调节器，此设备通过无功和负序补偿相结合、源滤波、短时有功支持等方式调节抽油机的负荷达到上述理想条件，从而改善抽油机的性能，达到节能的效果。

调整电压，采用动态电压支撑技术

系统电压对所有的用电设备运行有很大的影响，用电设备的正常运行是在额定电压条件下，当系统电压相对于额定电压来说较大时，就会因为电压或电流过大，而损坏用电设备的正常性能，甚至对设备造成损坏。尤其是对于电动机来说，如果运行电压过大，就会影响电磁转矩，降低了设备的效率，降低使用寿命，增加电能耗损，甚至会因为电压和频率的稳定性、绝缘性、谐振情况等变化，无端地增加了电网能源的损耗，造成生产的浪费。所以，针对电网的异常电压波动要有相应的调整方法，相应的措施主要有两种：一种是调节发电动机、变压器等的输出电压；另一种措施是改变无功功率分布、线路参数等。第一种措施只能在电力系统无功电源充足的条件下使用，当无功电源不充足时，为了减少发电机的无功功率负荷，往往要降低整个电网的电压，即使采用调节变压器分接头等方法部分提高系统某部位的电压水平，反而是增加了无功功率的消耗，如果不得不再次降压，就会导致整个系统运行性能的不足，严重时甚至导致整个系统的崩溃。所以当无功电源不充足，必须要在合适的地方设置无功补偿装置。一般说来，无功补偿装置可以有效减少线路输出的无功功率，降低整个电路系统的电能消耗。

变频调速技术及其改造

变频调速技术对于有大范围调速要求的电动机来说具有重要的作用，在油田生产的合适环节中，对电动机采用变频技术，能够提高电动机的运行效率，减少空载运行损耗。对已经使用具有变频技术电动机的油区来说，可以对变频技术进行进一步的改造，以提高其节能效果。比如可以在变频器的输出一侧加装无源滤波器，这个滤波器的作用是有效地过滤掉变频器输出的高次谐波，使得给电动机供电的电压是理想的正弦波，这种方式可以减少谐波制动和脉动过程，大量的降低谐波输出时需要的附加损耗，能够提高电动机的使用性能，提高其运行使用率，降低电动机电能损耗。

设计油田电气节能方案，要积极的借鉴国内外相关的技术和经验，在结合油田本身情况的前提下，采取一系列有效地技术手段，真正解决油田在电气能源利用方面面临的难题，减少电能在油田生产各个过程中的损耗，提高电能的利用效率，从而做到节能环保生产，提高油田的经济效益。（本文作者：费跃 单位：大庆油田工程建设有限公司大庆油田路桥公司运输处）