淺析無功補(bǔ)償在油田設(shè)備的使用

張文強(qiáng)(華東油氣分公司采油廠,江蘇 泰州 225300)

抽油機(jī)控制柜大多只安裝單一容量的電容器，無法及時(shí)靈活地對電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償，導(dǎo)致對電機(jī)補(bǔ)償不夠，使電容補(bǔ)償裝置無法正常發(fā)揮。選用帶有多組不同容量電容器自動(dòng)切換的控制柜，通過不同容量電容器組合，能夠靈活有效實(shí)現(xiàn)電容補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。

1 主要內(nèi)容

固定補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)經(jīng)常在（-0.5-0.4），采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，即連續(xù)跟蹤無功功率變化，自動(dòng)匹配補(bǔ)償容量，使線路的功率因數(shù)最高，無功消耗用電最小，補(bǔ)償效果好，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償可達(dá)到很理想的效果，功率因數(shù)可達(dá)到0.95。平均節(jié)電效率達(dá)到8%。

1.1 技術(shù)指標(biāo)

采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂乒癖裙潭ㄑa(bǔ)償?shù)目刂乒窀?.6萬元左右。目前，22KW電動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用功率約6KW左右，每天用電量為140Kwh，每度電電價(jià)為0.86元，每天電費(fèi)140×0.86=120元。采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償后，節(jié)約費(fèi)用120×0.08=9.6元，年節(jié)約電費(fèi)為:9.6×365=3504元，2年就能回收增加的費(fèi)用。

1.2 無功補(bǔ)償?shù)脑砑捌鋵?shí)現(xiàn)以及優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 無功補(bǔ)償?shù)脑韀1]

利用在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備，減少電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供輸送的無功功率，由降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗這就是無功補(bǔ)償。

1.2.2 無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)

把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。

1.2.3 無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)

A.能夠補(bǔ)償無功功率，增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。

B.減少供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量。

C.降低損耗。

2 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x

下圖所示固定有功負(fù)載，在功率因數(shù)下降以后，由無功功率引起的功率損耗變化的曲線。

從圖1中可見，當(dāng)功率因數(shù)從1降到0.8時(shí)，有功損耗增加還不大，當(dāng)降到0.6時(shí)，有功損耗接近COSφ=1的有功損耗的3倍；當(dāng)降到0.5時(shí)，有功損耗接近COSφ=1的有功損耗的4倍，當(dāng)降到0.4時(shí)，有功損耗接近COSφ=1的有功損耗的6倍以上。

以上可以得出，功率因數(shù)提高的意義:

2.1 減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量，減少投資:

功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無功補(bǔ)償勢在必行。

圖1:功率損耗變化曲線

2.2 降低線路損耗

異步電動(dòng)機(jī)采用無功就地補(bǔ)償后，其所需要的無功功率大部分由補(bǔ)償器供給，這樣不僅可以大量減少補(bǔ)償前無功電流在高、低壓線路上的流動(dòng)，同時(shí)又可以減少供電線路的電能損耗。

3 抽油機(jī)無功補(bǔ)償裝置特點(diǎn)及抽油機(jī)動(dòng)態(tài)節(jié)能配電柜特點(diǎn)

3.1 抽油機(jī)無功補(bǔ)償裝置特點(diǎn)

抽油機(jī)無功補(bǔ)償技術(shù)采用芯片控制，半導(dǎo)體器件投切器組（無觸點(diǎn)），實(shí)現(xiàn)電容自動(dòng)投切，具備普通電機(jī)控制柜的電氣隔離，起停控制，電機(jī)智能綜合保護(hù)等基本功能，還具備設(shè)備功率因數(shù)顯示，自動(dòng)適應(yīng)井況和設(shè)備的變化，大幅度減少無功損耗，有效解決了自激引起的電容器損壞問題，避免人工操作失誤引起的電容損壞問題，減少工作量，降低了生產(chǎn)維護(hù)成本，提高運(yùn)行效率。

3.2 抽油機(jī)動(dòng)態(tài)節(jié)能配電柜特點(diǎn)

A.抑制高次諧波，減少供電網(wǎng)絡(luò)中的諧波成分。

B.減少因諧波電流的存在造成的電容器過流、過熱，甚至損壞。

C.響應(yīng)速度快，無功補(bǔ)償及時(shí)。

4 存在問題和結(jié)論:

抽油機(jī)電容補(bǔ)償柜90%以上使用的是固定電容補(bǔ)償，因此，線路損耗較高，變壓器的配置較大。

通過檢測數(shù)據(jù)可以得出，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償是提高功率因數(shù)、降低線損等的重要手段。

[1]胡秀娟.淺議低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膸追N方法[J].電力與能源，2007年35期.

[2]《功率因數(shù)與無功補(bǔ)償》（第一版）上海科學(xué)普及出版社，2004年9.P153-P176.