輸油泵站電纜線路電容電流補償分析

摘 要：簡述輸油泵站電纜電流過大的問題，講述了電纜線路中電容電流、補償電流的分析計算，并介紹靜止無功補償器的應用。

關鍵詞：電容電流；功率因數；輸油泵站

成品油管道中因輸送介質的不同以及輸油泵站啟運高壓電動機的間歇性，以致用電負荷不固定，而泵站外供電線路多為電力電纜，且線路較長、電纜電容電流過大，導致每月功率因數過低而被供電局罰款。

1 問題的提出

鶴山輸油泵站為珠三角成品油管道分輸泵站，兩路外供電線路均為埋地電纜，線路較長（甲線1.685km，乙線3.66km），電纜電容電流較大。該管道為間斷性輸油，高壓用電負荷不固定，而低壓用電負荷又過小、電纜電容電流過大，導致該泵站每月的功率因數均低于供電局考核標準（0.90）而被罰款。2012年全年平均功率因數僅有0.78，每月被供電局罰款4000～8000元。

因此，合理補償電纜線路的電容電流，成為保證功率因數達到考核標準以上的關鍵。

2 電纜電容的計算

電纜線芯對地（鋼鎧）電容為Cy，線芯與線芯間電容為Cx，則一芯對中性點的電容為C=Cy+3Cx。單相電容電流為：

Ico=Icx+Icy=3ωCxLUψ+ωCyLUψ=ωCLUψ

ω-角速度，rad/s， ω=2∏f=314rad/s；L-電纜線路長度，km；Uψ-線路相電壓，V；Ico-線路始端電流，A；Icx-導線間電容電流，A；Icy-導線對地電容電流，A；

甲、乙線電纜型號均為YJV22-15kV-3×120mm，查出廠資料得C=0.34（μF/km），3Cx=Cy=0.17（μF/km）。

甲、乙線正常工況時的單相電容電流為：

Ico甲=Icx+Icy=ωCLU=0.34*10-6*1.685*314*6*103≈1.08A

Ico乙=Icx+Icy=ωCLUψ=0.34*10-6*3.66*314*6*103≈2.34A

3 電纜電容電流的補償

3.1 泵站電纜電容電流補償方案

考慮到輸油泵站實際負荷的變化情況，啟運高壓電動機時可投用高壓電容補償裝置；無高壓電動機時，因低壓負荷不固定，而電纜電容電流較大，導致電纜始端負荷特性將隨著低壓負荷的大小而呈感性或容性變化，因此常規的加裝并聯電抗器無法滿足要求。……