為了實現供電網的節電,我們可以借鑒外國的先進經驗,在油氣田自管電力系統中,學習推廣以下技術:①優化電源結構,最大限度減少一次投資,主要采取挖潛改造滿足油田發展的用電需要,新建電廠應選用高效設備。②油田新建110kV以上電網時,可采用絕緣子串并聯方式,110kV以下電桿采用深埋,取消拉線。35kV和6(10)kV架空線可采用頂端兩線的架設方式。③推廣110kV、10kV直供系統,變電所設備實現無油化,無值守(少人看守)。④35kV及6(10)kV由架空線路供電改為電纜供電,可以先進行示范。⑤完善防雷設計。⑥加快推進電力系統的在線檢測和帶電拆裝檢修工作。⑦學習柏林電力系統實施DSM經驗,加快油田電力調度系統功能的實用化步伐。同時各油田均應盡快建立電力負荷自控中心,有條件的逐步引進照明自控及自動收費系統。
綜合資源規劃(IRP)是一個用于重大資源規劃和調研活動的決策過程。需求方管理(DSM)是作為供應方的電力局、電力公司等單位,采用技術上、行政上和財政激勵等手段,鼓勵需求方(用戶)采用各種有效的措施和節能技術改變其需求方式,在保持能源服務水平的情況下,有效地降低能源消耗量及負荷水平,雙方求得最低成本的管理方法,從而減少或推遲新電廠及電網建設,以達到節約投產和一次能源消耗量,獲得明顯的經濟效益和社會效益的目的。傳統的電力規劃單純地擴大供應能力以滿足需求目標,這樣既加大了資金和能源資源的投入壓力,也加重了環境污染和治理費用。石油是重要的一次能源,但石油生產也要消耗大量的二次能源,致使電力供需矛盾突出,電力生產、供應和煤炭運輸的壓力很大,負荷峰差也越來越大,無疑實施IRP及DSM是解決上述問題的極為重要的策略和手段之一。
為進一步搞好IRP和DSM工作,應做好以下幾方面的工作:①進一步加大石油電力系統實施IRP及DSM的工作力度,抓好大慶等主力油氣田電力系統的IRP及DSM示范區。不斷提高電網的安全經濟運行水平和供電可靠性,努力實現“九五”石油電力系統的全面技術進步和增效工作目標。②充分發揮現有電力調度自動化的功能和責任,全面推進和實施油田電力負荷分級集中控制和管理系統,力爭2~3年內基本實現對35kV以上負荷的集中控制與管理。有條件的油田,如東部的大慶、遼河和西部的新疆、塔里木、吐哈等也應逐步建立起6(10)kV的負荷控制和管理中心。③新區電力建設的規劃設計工作應有新思路。要運用IRP和DSM的科學方法,從實際需要出發,采用先進的技術裝備和現代化的管理技術,優化電源結構,最大限度地降低投入和運行維護的工作量。對老區滾動開發的用電安排,應在科學挖潛、改造和充分論證的基礎上進行。今后將研究確定改進油田輸配電系統的工程設計規范工作,更好地為石油天然氣工業發展服務。
2、配電網的節電技術
油田配電網是指6(10)kV及以下電壓等級的線路,主要任務是為用電設備分配電能。由于配電網需直接向高壓電動機供電,而在八十年代前,國產高壓電動機最高電壓等級為6kV,因此配電網電壓都選用了6kV電壓級,只有最近幾年10kV高壓電動機已正式生產,一些新建的油田與電網才選用了10kV電壓級。個別油田也試圖采用35kV作為配電網電壓,但是由于短路容量過大和變壓器中性點電壓位移等問題尚待解決而不宜推廣應用。
油田配電網的網損率相對較高,特別是6kV井排線路,其原因為:①作為配電網主要用電負荷的電動機負荷普遍存在著“大馬拉小車”現象,因而造成配網功率因數過低、網損過大。②配電變壓器多處于非經濟運行區。③由于油田進入高含水后期開發階段,用電負荷不斷增大,線損也隨之增加。特點是配電網首端主干線段的損耗增加更為明顯。④一些配網供電半徑過長,遠遠超出合理輸送距離,也是造成網損過大的原因。
由于油田電網負荷中普遍存在著電動機和配電變壓器的“大馬拉小車”現象,而且配網的線路長度過長,這都是造成功率潮流中無功功率比重較大的原因。直接表現則是電網的自然功率因數過低。為了提高功率因數,使其達到國家標準(不低于0.9),則必須對電網進行無功補償。目前采用在配變電所6(10)kV母線上裝設集中補償的電容器組,大都能使供電網出口功率因數達到0.9以上。但是由于缺乏計算手段,補償容量多是按主變壓器容量的10%~15%選擇,主要以補償主變壓器無功損耗為依據。但從全網觀點來看,這并不是最佳補償方案。
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