张永迪 李小军
辽河油田电力分公司沈工区 辽宁沈阳 110316
摘要：电力是油田生产的主要动力，生产用电成本在油田总生产成本中的占比很高，如何降低油田配电网电能损耗，提高油田生产用电效率，本文详细分析了油田电网损耗构成，提出了电网经济运行及降低油田生产电能损耗的应对措施。
关键词：油田；电力系统；损耗；降损对策
一、引言
对于大中型油田来说，主要能源消耗品种为原油、天然气、电、成品油等，其中电在总能耗中所占比例能够占到33%以上。对于油田整体而言，电网节能已经不仅限于在油田电力系统本身的优化和技术改造创新，而应着眼于电网内各重负荷用户对电网损耗的影响分析，使之成为电网节能研究的一个重要组成部分。油田电力管理部门的一项重要工作就是电网节能降耗，油田配电网节能不仅要在油田电力系统本身的优化和技术改造上下功夫，还应着眼于油田各种生产用电负荷对电网损耗的影响，使之成为电网节能的一个重要组成部分，实施全方位的综合性的节电降耗措施。
二、油田电网损耗构成
油田配电网包括110KV、35KV、10KV输电线路，110KV、35KV变电所，配电变压器和抽油机、输油泵、注水泵等终端用电设备，电能在输送和分配过程中，各单元都将产生一定数量的电能损耗。包括变电站及变压器等产生铁损和电晕损耗构成的固定损耗：变压器、输配电线路、电缆的铜损、用电设备损耗构成的变动损耗：还有计量表的误差及老百姓用电、窃电等构成的管理损耗。
三、降低电网损耗的技术措施
1.优化调整电力网络
（1）对边远配电网进行升压改造
在电能的输送过程中，10kV电压级的配电网的网损占了整个电网网损相当大的比例，尤其是偏远油田远离油田网中心。理论计算表明，配电网升压改造一个电压等级后，负载损耗能降低至少64％。对原有配电网进行升级改造，尤其是偏远油田的配电网，采用110kV或35kV的高压输电线路。吐哈油田电网先后将玉东、红连、红台等油田输配电线路分别进行了35kV向110kV等级，10kV向35kV等级的升压改造，年可降低损耗96×104kwh。
（2）优化调整电网的经济运行方式
对均一配电网，采用闭环运行既可降低线损又可增加供电可靠性，对非均一配电网避免出现循环电流宜采用开环运行。吐哈油田主供电网以110kV中心变电所为中心，依托110kV丘陵变电所及110kV鄯善油田变电所形成了110kV系统主供电三角环网，依托35kV生产点变电所及35kV温米变电所形成35kV系统供电环网。通过对油田主电网进行潮流计算及经济性、可靠性分析评价，合环运行方式不仅提高了油田主电网的供电可靠性，而且能够减少主网线损，每年可减少损耗36.68×104kwh。
（3）适当增加导线截面
在电能的输送过程中，保持输送负荷不变的情况下，加大导线截面，可减少线路电阻，达到降损节电的效果。以LGJ70导线为例，导线电阻为0.46Ω/km，更换为LGJ95导线后，导线电阻降为0.32Ω/km，线路损耗较更换前降低28.3％。
2.改善电网的变电设施
（1）变压器减容和合理选用措施
配电变压器的自身损耗是配电网络损耗的主要组成部分之一。各采油厂电网中尚有许多S7、SL7等非节能型变压器在运行。其铜损和铁损高，且老化严重，维护工作量增大。加之，油田原油生产初期形成的电网，因其“宁大勿小”的设计思路，造成现有变压器容量过剩，“大马拉小车”现象非常严重。而且，大部分配电站均为两台变压器并列运行，配电变压器运行效率较低。
1）通过改变电力系统的运行方式，将并列运行的变压器改为一台运行，一用一备；母线运行方式采用单母线并列运行，提高单台变压器的使用效率。
2）回收停用的油井变压器，从用电系统中拖离，并断开相应的配电线路，以减少相关的系统损耗，调整优化电网布局。油田目前配电变压器总容量为66500kVA，空载变压器约9750kVA，通过停运空载变压器，将减少损耗34.3×104kwh。
3）将负荷率较低的变压器更换为小容量节能型变压器，充分发挥效率，彻底解决变压器的低效率高损耗的问题。2008年，油田将在用的超过10年以上的S7系列10/0.4kV电力变压器共计9965kVA，全部更换为S11系列节能变压器后，减少损耗69.8×104kwh。油田负载变压器的平均负载率为20%左右，通过调整变压器的容量，使其达到规范规定的平均负荷率在0.3以上，则调整后减少损耗665.5×104kwh。
3.优化配置无功补偿装置
（1）优化电网无功电压
通过电网无功电压优化运行，在保证各结点电压合格的条件下，以网损最佳为目标，动态集中控制变压器有载分接开关档位和变电所无功补偿设备投切，达到全网无功分层就地平衡，全面改善和提高电压质量，降低电能损耗。
（2）减少无功功率损耗
针对抽油机负荷及功率因数变动幅度和频率变动大的特点，合理采用可控硅智能控制器，代替传统的交流接触器控制，投切响应时间小于0.02s，从而完成抽油机不稳定负荷完全补偿，可使单井线路平均功率因数稳定在0.7~0.8以上。吐哈油田目前共有抽油机1163口，采取单井就地补偿后，抽油机的平均功率因数由0.59提高到0.75，累计降低损耗350×104kwh。为弥补低压分散补偿容量的不足，还应在配网高压侧安装高压补偿容量。油田目前10kV电力线路合计约为300km，经过高压补偿后，则降低损耗500×104kwh。
4.推广和应用新型节能技术
在采油系统中选取高转差率电机和三相永磁同步电机等新型电机，同时广泛采用电机软启动和变频技术，提高运行效率，降低空载损耗；实施带电作业提高供电可靠性，降低因线路停电检修及接入对原油生产造成的影响，为采油厂带来巨大的经济效益。
四、降低电网损耗的管理措施
1.加强组织领导，完善监督约束和激励机制
加强节能工作组织领导，分解落实节能定额指标到基层，形成运转有效的节能监督、约束和激励机制。
2.建设数字电网，提高电网综合自动化管理水平建设以调度、变电、配电自动化等系统构成的地理信息自动化系统，随时监测电网状态，最优化调配电力资源，实时进行输配电网重构和负荷转移，使无功补偿达到最佳配置，从而提高供电可靠性和经济性，降低电网损耗。
3.推广用电需求方管理（DSM）技术
通过油田主管部门的宏观调控，创造有利于DSM实施的环境，制订如企业内部的峰平谷电价和功率因数考核等制度，引导内部单位改变用电方式，积极采用成熟、高效、先进的节电技术和负荷控制方法，达到削峰填谷、节约电能、降低生产综合总成本的目标。
通过上述分析可知，结合油田实际，积极采取节能降耗技术并实施科学管理，完全可以在提高电网供电能力、供电质量和安全可靠性的同时，大幅度降低线路损耗，实现节电降耗，收到显著的经济效益和社会效益。
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