高原油氣田電力系統節能降耗方法的探討

李 佳

青海油田分公司，甘肅敦煌 736202

1 油田電力系統現狀及存在的問題

青海油田是個老油田，至今已走過了56年頭。目前，油田現有110kV變電所3座、主變6臺、容量93 860kVA，110kV線路3條、267km；35kV變電所20座、主變4臺、容量127 780kVA，35kV線路22條、797km；6 kV～10kV變電所12座、主變26臺、容量33 750kVA，6kV～10kV線路79條、690km，6kV～10kV配電變壓器1 484臺、容量282249kVA，節能型配電變壓器占油田總配電變壓器的65%以上，高低壓電容補償總容量38 007KVar。

油氣田存在線路供電半徑長、截面小、超負荷，配電變壓器老化、部分油井未安裝變頻器仍使用工頻啟動等問題，造成供線路損高、變壓器損耗高、抽油機能耗高。

2 電力節能應對措施

2.1 優化供電線路，降低線路損耗

油田在股份公司的大力支持下，近幾年實施了《花土溝電網調整改造工程》，對供電線路中導線截面較小、供電距離長、負荷重的線路進行調整改造，共計新建和改造了35kV、6kV～10kV輸配電線路460多公里，減少了線路損耗，提高供電質量。

2.2 投用無功補償，提高功率因數

無功補償可以在供電系統中起提高電網功率因數，降低變壓器及輸電線路的損耗，提高供電效率，改善供電質量等作用。無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。青海油田的無功補償的原則為“分級補償，就地平衡”，采用集中、分散、隨器補償相結合的方案[1]，無功補償的效果非常良好。

通過進行無功補償每年力調電費獎勵達到數十萬，110kV變電所電費的計算公式為：電費=有功電量×工業用電占總有功電量的比例×電價+有功電量×一般商業用電占總有功電量的比例×電價+需量（容量）基本電費+力調電費。

根據《供電營業規則》第四十一條規定，用戶的功率因數達到標準要求時不收取力調電費，功率因數超過標準要求時供電公司給予獎勵，功率因數達不到標準要求時供電公司計收力調電費，且功率因數愈低，加罰的力調電費就愈多[2]。

2.3 淘汰高能耗的變壓器，降低電能損耗

變壓器損耗分為鐵損和銅損。因此我們就選擇鐵損和銅損損耗較少的新型節能型變壓器運用到油氣生產中。青海油田在配網改造中，選用S11-200型全封閉高效節能變壓器，對部分變電站主變為S7型和SL7型高耗能主變，屬于淘汰產品進行了更換，共計更換了1 000多臺。同容量S11-200變壓器與比SL7-200的變壓器相比，變壓器損耗可減少約35%。

一臺S11-M變壓器與SL7的變壓器節能比較：滿負荷時， SL7-200損耗為：鐵損耗+銅損耗=0.54+3.4=3.94kW，（鐵損、銅損通過查找變壓器技術參數表所得）年運行時間按t=8000h計，年損耗電能為：3.94×8 000=31 520kW·h，按S11-200新型變壓器可減少損耗35%，年可減少電能損耗31 520×35%=11 032 kW·h，按大工業電價0.41元/ kW·h計，年可節約費用4 523元， 經濟效益十分顯著。

2.4 安裝抽油機專用變頻器，高效運行

目前，青海油田有近80%的油井是輕載油井，油井的平均荷載率僅為20%。在油田開采中，電耗約占整個石油生產成本的40%，而抽油機的電耗又占整個油田電耗30%。因此開展抽油機的節能研究備受關注。

抽油機專用變頻器是采用DSP作為控制單元并結合現代模糊控制理論首創的電動機高效節能控制器。抽油機專用變頻采用了電壓空間矢量算法（又稱菱形調制）技術，其輸出更接近理想的正弦波。A/D轉換采樣速率高達250萬次/秒，對負載的任意變化可以進行即時高速跟蹤采樣，DSP將采樣到的電流、電壓、頻率等參數進行動態優化組合，使抽油機電動機的自然功率因數可從0.2～0.3左右提高到0.5～0.7左右，節能柜的功率因數提高到0.95 以上。

現將60年代、70年代的簡易開關箱或油開關全部淘汰，安裝改造了帶抽油機專用變頻器的控制柜1 200多臺。根據油井情況的不同，在特殊工況下，改變抽油機電動機的轉速，達到提高了抽油泵的充滿度、減少做無用功，提高了設備的使用率，同時也提高功率因數，從而減少供電電流，減輕了電網及變壓器的負擔，降低線損，從而提高系統效率。

2.5 發揮科學管理作用，節能工作實施有力

為了能夠把電力節能工作干好，落實到位，目標見效，建立了以領導為組長的節能管理機制，制定了節能管理制度。節能工作組根據油田供電線路、配電設備、用電設備的各自的特點，制定了節能計劃，達到精細化管理的目的。月底，結合公司上報節能月報，節能工作組從電力系統的各個點進行分析，主要以能耗增降點、新設備投用點、系統改造點為中心，分析用電設備的能耗，是否存在可以進行優化的可能。與此同時，各級主管生產主管領導牽頭，召集相關科室主管人員，不定期開展節能管理、規章制度、節能技術討論的會議，充分發揮集體作用，為節能管理工作及措施獻言獻策，使節能工作更上新水平，從而達到最佳的效果。

3 結論

青海油田電力系統的輸電—配電—用電三個環節進行了調整改造，改造后供電的質量、安全穩定性、電力節能初見成效。下一步我們不斷的向兄弟單位學習，進一步尋求新的科學技術，規范節能管理機制，完善節能管理制度，細化節能目標，大力宣傳節能政策。為油田節能降效跟上一個新臺階奠定堅實的基礎。

[1]黃向陽，馬力.油田配電線路節能工作新思路[J].油氣田地面工程，2009，28(6)：60-61.

[2]《供電營業規則》中華人民共和國電力工業部令第8號.