小議油田電氣節能方案論文
應該對系統本身采用變壓器的運行方式進(jìn)行合理配置，將變壓器的調整到合理容量，方法有：（1）可以將兩個(gè)變壓器采用單母線(xiàn)并列連接，使其中的一個(gè)變壓器正常運行，另一個(gè)作為備用，這樣能夠單臺變壓器的性能和運行效率；（2）取消負荷率較低的變壓器，可以用運行功率和容量適宜的節能型變壓器代替，這樣能夠減少變壓器工作效率低的現狀，充分發(fā)揮適宜容量變壓器的效率，改變過(guò)分高容量變壓器效率低下去耗能高的狀況；(3)將不再使用的變壓器從用電系統中撤離，并將其接電線(xiàn)路也拆除，這樣能夠優(yōu)化調整電網(wǎng)結構，減少整個(gè)系統的能消耗。
功率因數的合理改善
1選用合適的異步電動(dòng)機，控制無(wú)功功率的最小值。
油田異步電動(dòng)機消耗的無(wú)功功率計算式為：Q=2QO+(QN一QO)(P／PN)2=QO+(QN一QO)β2式中QO為電動(dòng)機空載運行時(shí)消耗的無(wú)功功率，PN和QN分別為額定負載運行時(shí)的有功與無(wú)功功率，P是電動(dòng)機實(shí)際負載。從中我們可以看出，當有功負荷P減少時(shí)，負載系數β降低，無(wú)功負載的大部分是不變的，只有小部分按β2減少，這和有功需要量減少不成比例，功率因數變壞。因此應盡量選擇容量接近其所帶負載的電動(dòng)機。利用一定的方法檢測出負荷不足的大容量電動(dòng)機，用小容量電動(dòng)機來(lái)代替。
2無(wú)功補償裝置的使用
當依靠上述2.1方法對功率因數的改變不能滿(mǎn)足經(jīng)濟運行的要求時(shí)，要使用無(wú)功補償裝置，在油田電網(wǎng)中，補償裝置選用的電容器一般為靜電電容器，補償方式有多種，效果最好的可以使用個(gè)別補償和集中補償相結合的方法�？梢愿鶕娙萜鞯呢摵勺兓M(jìn)行若干的分組，依組授入或切除，這樣方便在運行過(guò)程中隨時(shí)調節電容器的容量。為了達到提高功率因數的效果，設置無(wú)功補償裝置電容器的容量計算方式是：QC=P(tanφ1一tanφ2)式中QC為補償裝置中電容器的容量，P為有功負荷，φ1和φ2分別為功率因數改變前后的相位角。但在油田的實(shí)際工作中，無(wú)功補償裝置設置還要根據油井和變壓器的具體使用情況而定。
平衡高峰和低谷用電，平均負荷
電網(wǎng)電能不能夠存儲，隨著(zhù)電網(wǎng)運行時(shí)間的變化，用電負荷也在變化，這就使得在用電高峰和低谷時(shí)期，其電力出現緊缺和浪費的現象。電網(wǎng)運行中線(xiàn)路運損耗與用電高峰低谷差和時(shí)間有關(guān)系。研究表明，線(xiàn)路運行時(shí)，其負荷不均衡時(shí)的損耗要均衡條件下的損耗，電能損耗和負荷的大小呈正相關(guān)。我們可以假設，從系統運行來(lái)看，如果抽油機的運行是如下?tīng)顩r：（1）三相功率平衡；（2）電流波動(dòng)正常，無(wú)功功率的吸收恒定；（3）起動(dòng)電流或沖擊涌流較��；④功率因數恒定不變?yōu)?。在這些狀況下，抽油機能夠達到很好的節能效果，在這種設想下，人們創(chuàng )造了負荷質(zhì)量調節器，此設備通過(guò)無(wú)功和負序補償相結合、源濾波、短時(shí)有功支持等方式調節抽油機的負荷達到上述理想條件，從而改善抽油機的性能，達到節能的效果。
調整電壓，采用動(dòng)態(tài)電壓支撐技術(shù)
系統電壓對所有的用電設備運行有很大的影響，用電設備的正常運行是在額定電壓條件下，當系統電壓相對于額定電壓來(lái)說(shuō)較大時(shí)，就會(huì )因為電壓或電流過(guò)大，而損壞用電設備的正常性能，甚至對設備造成損壞。尤其是對于電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，如果運行電壓過(guò)大，就會(huì )影響電磁轉矩，降低了設備的效率，降低使用壽命，增加電能耗損，甚至會(huì )因為電壓和頻率的穩定性、絕緣性、諧振情況等變化，無(wú)端地增加了電網(wǎng)能源的損耗，造成生產(chǎn)的浪費。所以，針對電網(wǎng)的異常電壓波動(dòng)要有相應的調整方法，相應的措施主要有兩種：一種是調節發(fā)電動(dòng)機、變壓器等的輸出電壓；另一種措施是改變無(wú)功功率分布、線(xiàn)路參數等。第一種措施只能在電力系統無(wú)功電源充足的條件下使用，當無(wú)功電源不充足時(shí)，為了減少發(fā)電機的無(wú)功功率負荷，往往要降低整個(gè)電網(wǎng)的電壓，即使采用調節變壓器分接頭等方法部分提高系統某部位的電壓水平，反而是增加了無(wú)功功率的消耗，如果不得不再次降壓，就會(huì )導致整個(gè)系統運行性能的不足，嚴重時(shí)甚至導致整個(gè)系統的崩潰。所以當無(wú)功電源不充足，必須要在合適的地方設置無(wú)功補償裝置。一般說(shuō)來(lái)，無(wú)功補償裝置可以有效減少線(xiàn)路輸出的無(wú)功功率，降低整個(gè)電路系統的電能消耗。
變頻調速技術(shù)及其改造
變頻調速技術(shù)對于有大范圍調速要求的電動(dòng)機來(lái)說(shuō)具有重要的作用，在油田生產(chǎn)的合適環(huán)節中，對電動(dòng)機采用變頻技術(shù)，能夠提高電動(dòng)機的運行效率，減少空載運行損耗。對已經(jīng)使用具有變頻技術(shù)電動(dòng)機的油區來(lái)說(shuō)，可以對變頻技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改造，以提高其節能效果。比如可以在變頻器的輸出一側加裝無(wú)源濾波器，這個(gè)濾波器的作用是有效地過(guò)濾掉變頻器輸出的高次諧波，使得給電動(dòng)機供電的電壓是理想的正弦波，這種方式可以減少諧波制動(dòng)和脈動(dòng)過(guò)程，大量的降低諧波輸出時(shí)需要的附加損耗，能夠提高電動(dòng)機的使用性能，提高其運行使用率，降低電動(dòng)機電能損耗。
設計油田電氣節能方案，要積極的借鑒國內外相關(guān)的技術(shù)和經(jīng)驗，在結合油田本身情況的前提下，采取一系列有效地技術(shù)手段，真正解決油田在電氣能源利用方面面臨的難題，減少電能在油田生產(chǎn)各個(gè)過(guò)程中的損耗，提高電能的利用效率，從而做到節能環(huán)保生產(chǎn)，提高油田的經(jīng)濟效益。（本文作者：費躍 單位：大慶油田工程建設有限公司大慶油田路橋公司運輸處）
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