長慶油田無功補償綜合管理系統
一、項目概況
長慶油田第一采油廠(王窯作業區)馮莊4#線路總長11KM,目前廠實際用電總負荷37785kw,年用電量達23258萬度。供電電網存在主要缺陷是由于0.4kV線路所帶負荷為抽油機等工業負荷,線路的功率因數較低,為0.49左右,無功消耗電能大,現有的低壓無功補償裝置因安裝時間早、維護困難造成損壞,沒有發揮應有的節能效果,0.4kV線路功率因數過低,造成相應的部分10 kV線路功率因數過低,在0.5以下,造成了10 kV線路線路損耗相嚴重。
由于線路過長、抽油機工作地點遙遠,部分工作變壓器計量電度表損壞,這就造成了10 kV線路關口表計量的電量和線路各變壓器實際所用電量統計的數據不能及時核對,這2個電量數據不統一也造成相關部門的溝通工作;因設備的原因造成大量、不必要的人力資源浪費。
二、技術分析
無功補償的主要作用就是提高功率因數以減少設備容量和功率損耗、穩定電壓和提高供電質量,在長距離輸電線中提高系統輸電穩定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。安裝并聯電容器進行無功補償,可限制無功功率在電網中傳輸,相應減小了線路的電壓損耗,提高了配電網的電壓質量。無功補償應根據分級就地和便于調整電壓的原則進行配置。
就此線路而言、采用合理的補償方式是:對0.4kV線路進行補償,加裝無功補償設備、提高低壓側功率因數,10 kV線路功率因數也會相應提高;而且資金投入小、短期收回成本。同時,在無功補償柜內加裝多功能電度表,通過智能配電測控終端對各低壓關口的計量數據進行抄讀并上傳。
三、技術要點及實施
3.1 系統結構
3.2 采用我公司KDCF系列低壓自動無功補償及濾波裝置,按照補償配電變壓器容量的40%裕度考慮,并對現場進行了大量的數據采集,關注變壓器的最大和最小負荷,對此線路下的32臺變壓器的補償容量分別進行合理分配,保證系統在各種運行狀態下進行有效補償;
3.3 考慮到抽油機(磕頭機)的工作特性,每十幾秒為一工作周期,此周期內負荷的變化速度很快,變化范圍很大,每周期內電容就可能切換好幾次。如使用普通的交流接觸器,每次投切會產生多達好幾倍甚至十幾倍的涌流,接觸器及電容壽命會大大較低;若使用無觸點的復合開關,又無法滿足快速投切的要求。固在此選用我公司生產研發的晶閘管開關,過零點投切電容、沖擊電流小(1.5倍額定電流)、開關壽命長,比較適合特別頻繁波動(每天波動大于200次)的場合。
3.4 控制部分我們采用我公司開發的KWPK200智能配電測控終端,既能保證多達12路不等容量電容器的優化選擇投切,又可通過各類保護保證系統的穩定性。在系統過載、過壓、欠壓或缺相等故障時,測控儀可準確快速的進行保護,確保系統的穩定運行。
3.5 為了便于對系統電能進行計量并驗證系統的運行及補償效果,我們在柜內加裝了三相多功能電表,彌補了先前由于系統老化而無法對各用電設備分別進行量化、統計的缺陷,并通過配電測控終端對電表定時進行抄讀。
3.6 由于線路過長、抽油機工作地點遙遠并大都在山區,數據的采集和統計需要花費巨大的人力物力,并且實時性大打折扣。利用成熟的GPRS網絡,在設備端配置GPRS模塊,將數據方便、快捷上傳至數據服務平臺,并存儲到數據庫服務器,用戶可通過客戶端軟件進行遙測、遙控、遙信、遙調等功能。
四、項目運行效果
我們于2008年11月份對現場設備進行了安裝調試,系統穩定運行至今,有效地提高了線路的電能質量,功率因數明顯升高,降低了線損,極大的方便了油田電力管理部門的工作,得到了用戶的好評。
附圖:
