配電線路無(wú)功補(bǔ)償測(cè)試與分析

（中原油田分公司供電服務(wù)中心 河南 457000）

1.測(cè)試及對(duì)比研究的必要性

為摸清配電線路首端至末端設(shè)備的整體損耗，進(jìn)一步掌握配電電網(wǎng)線路損耗情況，做好油田電網(wǎng)節(jié)能管理工作，通過(guò)對(duì)油區(qū)配網(wǎng)線路所帶實(shí)際負(fù)荷、綜合損耗和功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，分析補(bǔ)償裝置在各種投切組合狀況下對(duì)主線路損耗、變壓器損耗和末端分支線路損耗的影響，對(duì)就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償?shù)倪m宜范圍和模式進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，為油區(qū)配電網(wǎng)分批、分布實(shí)施優(yōu)化補(bǔ)償提供依據(jù)。

2.測(cè)試及研究的思路

分別測(cè)試4種運(yùn)行方式下的高壓線路、變壓器和分支線路的損耗，每種狀態(tài)下逐站進(jìn)行每口單井末端分支線路首尾端測(cè)試、變壓器測(cè)試。

（1）補(bǔ)償裝置全部不投的損耗情況。

（2）集中補(bǔ)償裝置全投、就地補(bǔ)償不投的損耗情況。

（3）集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償全投的損耗情況。

（4）集中補(bǔ)償不投、就地補(bǔ)償全投的損耗情況。

3.過(guò)程及結(jié)果研究分析

(1)線路及變壓器選取

選取一條配電線路，負(fù)荷包括78口機(jī)采井、7臺(tái)泵類設(shè)備及其他設(shè)備、照明供電。線路運(yùn)行電壓35kV，線路型號(hào)LGJ-70/120，線路長(zhǎng)度22.34km，線路所帶變壓器共計(jì)27臺(tái)?？刂乒竦骄谥g末端線路高壓油井（1140V）線型為YJLV22 3×50mm2，低壓油井（380V）線型為VLV22 0.6/1 3×95+1×50mm2。

(2)測(cè)試方法

①將所測(cè)試站點(diǎn)變壓器所帶抽油機(jī)井口電容全部投入、變壓器控制柜電容補(bǔ)償裝置切除。A組人員在變壓器控制柜總端測(cè)試有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、平均電壓、平均電流等數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱一組數(shù)據(jù)），完成d狀態(tài)下的測(cè)試。

②按照單井距離由近到遠(yuǎn)（優(yōu)先考慮）、負(fù)荷由小到大的順序，分別對(duì)單井井口電容進(jìn)行切除，每切一口單井則B組人員在單井井口側(cè)測(cè)試一組數(shù)據(jù)；同時(shí)A組人員在變壓器控制柜總端和單井首端各測(cè)試一組數(shù)據(jù)。同樣的方法繼續(xù)下一口單井的測(cè)試，直至完成a狀態(tài)下的測(cè)試。

③井口電容全部切除后，將變壓器控制柜電容補(bǔ)償裝置投入，A組人員在變壓器控制柜總端測(cè)試一組數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄正常投入電容的情況并測(cè)取電容補(bǔ)償裝置三相電流。完成b狀態(tài)下的測(cè)試。

④按照單井距離由遠(yuǎn)到近（優(yōu)先考慮）、負(fù)荷由大到小的順序，分別對(duì)單井井口電容進(jìn)行投入，每投入一口單井則B組人員在單井井口側(cè)測(cè)試一組數(shù)據(jù)、記錄正常投入電容的情景并測(cè)取補(bǔ)償裝置三相電流；同時(shí)A組人員在變壓器控制柜總端和單井首端各測(cè)試一組數(shù)據(jù)。同樣的方法繼續(xù)下一口單井的測(cè)試，直至完成c狀態(tài)下的測(cè)試。

(3)主要結(jié)果及分析

①線損率

表1 線損率測(cè)試及計(jì)算結(jié)果

井口電容投入狀態(tài)下，線路功率因數(shù)為0.8799，線損率為2.89%，其中：變壓器損失率為2.15%，末端線路損失率為0.60%，高壓架空線路損失率為0.14%。

井口電容切斷狀態(tài)下，線路功率因數(shù)為0.7431，線損率為3.75%，其中：變壓器損失率為2.32%，末端線路損失率為1.24%，高壓架空線路損失率為0.19%。

井口電容投入狀態(tài)比井口電容切斷狀態(tài)線損率低0.86個(gè)百分點(diǎn)。

線損率測(cè)試及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

②各部分損失情況

線路損失包括變壓器損失、末端線路損失和高壓架空線路損失三部分。

各部分損失率柱狀圖見(jiàn)圖1，電容投入、切斷兩種狀態(tài)下各部分損失占比餅狀圖見(jiàn)圖2。

從圖1中可以看出，變壓器損失占比最大，其次是末端線路，高壓架空線路損失占比最小。

從圖2可以看出，相比井口電容投入狀態(tài)下，井口電容切斷后，變壓器損耗占比減小，末端線路和高壓架空線路損耗占比均增大。

圖1 各部分損失率柱狀圖

圖2 電容投入、切斷兩種狀態(tài)下各部分損失占比餅狀圖

③末端線路損耗

A.線路末端總損耗

對(duì)該線路17個(gè)站點(diǎn)，共計(jì)63口高壓油井、15口低壓油井進(jìn)行了井口電容投入、切斷兩種狀態(tài)下，末端線路首端、尾端同時(shí)且整周期測(cè)試，并計(jì)算末端線路損耗。

井口電容投入狀態(tài)下，78口油井末端線路總損耗為8.05kW，占線路損耗的0.60%；井口電容切斷狀態(tài)下，78口油井末端線路總損耗為16.63kW，占線路損耗的1.24%。

B.高壓油井、低壓油井末端線路損耗

分別對(duì)63口高壓油井和15口低壓油井末端線路損耗占變壓器有功功率的比例進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)表2。

從表2可以看出，井口電容投入和井口電容切斷兩種狀態(tài)下，低壓油井末端線路損耗均高于高壓油井末端線路損耗。電容投入狀態(tài)下，低壓油井末端線路損耗占比比高壓油井高47.4%；電容切斷狀態(tài)下，低壓油井末端線路損耗占比比高壓油井高50.8%。

表2 高壓油井和低壓油井末端損耗情況計(jì)算表

(4)主要結(jié)論

①井口無(wú)功補(bǔ)償情況對(duì)線損率的影響

井口電容投入比井口電容切斷狀態(tài)線損率低。

②各部分損失情況

線損率中變壓器損失率占比最大，其次是末端線路，高壓架空線路損失占比最小。相比井口電容投入狀態(tài)下，井口電容切斷后，變壓器損耗占比減小，末端線路和高壓架空線路損耗占比均增大。

③末端線路損耗

井口電容投入比電容切斷狀態(tài)末端線路總損耗低51.59%；井口電容投入和井口電容切斷兩種狀態(tài)下，低壓油井末端線路損耗均高于高壓油井末端線路損耗，比例分別為47.4%和50.8%。

(5)節(jié)能潛力分析及應(yīng)用

對(duì)就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償?shù)倪m宜范圍和模式進(jìn)行合理分配安裝，按照全年360天計(jì)算，井口電容投入狀態(tài)比井口電容切斷狀態(tài)下，變壓器可節(jié)約電量2.03×104kW·h，末端線路可節(jié)約電量7.41×104kW·h，高壓架空線路可節(jié)約電量0.68×104kW·h，該線路合計(jì)年可節(jié)約電量約10.12×104kW·h。