中原油田抽油机负荷特性分析及无功补偿研究

摘要

中原油田油区110kV供电系统的平均功率因数已达到了0.95以上，满足了国家有关标准规定的要求，但油区配电系统的功率因数长期偏低，一般油区在0.7～0.8左右，个别油区最低时在0.5以下。为了提高油区配电系统的功率因数，中原油田现今一般在计量站变压器低压侧安装了自动跟踪无功补偿装置，且补偿容量按功率因数的高低进行调节，同时利用交流接触器进行分级投切电容(据调查：油区抽油机负荷约占其用电总负荷的65％，这类负荷的功率因数高低是决定整个配电系统功率因数高低的关键负荷，要想提高整个配电网的功率因数，必须研究抽油机负荷特性和无功功率的变化情况)。
　　 而抽油机负荷是一种依抽油机冲程作周期性变化的负荷，其运行过程中，需要电力系统提供的有功功率、无功功率及功率因数都在不断地变化，所以功率因数的变化不能正确反映系统对无功功率的需求，因此按功率因数调节无功补偿容量的自动补偿装置达不到预期的补偿目的。
　　 针对以上存在的问题，本文通过对中原油田油区抽油机负荷运行特性及无功补偿现状的分析，从整体上掌握了油区配电系统的无功功率分布的特点，并在现场测试的基础上，按照“效益第一”的原则，提出技术可靠、经济合理的适合中原油田油区配电系统抽油机负荷特点的无功补偿方案，以提高油区配电系统功率因数。通过措施的实施，达到了节能降耗之目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的研究意义

1.2国内外无功补偿技术现状及发展趋势

1.2.1国内外无功补偿技术现状

1.2.2无功补偿技术的发展趋势

1.3课题研究的主要内容

1.3.1主要研究内容

1.3.2课题技术目标

1.3.3课题的主要研究成果

第2章中原油田用电负荷的分类及无功负荷的性质

2.1用电负荷的分类

2.2油区无功负荷的性质

第3章中原油田配电系统无功补偿现状及存在主要问题

3.1配电系统无功补偿现状

3.2存在的主要问题

3.2.1无功补偿装置安装位置不理想

3.2.2补偿装置的投切方式不合理

3.2.3油区供电电压波动太大

3.2.4油区设备运行环境差

第4章抽油机电机运行方式的分析

4.1抽油机负荷特点

4.2抽油机电动机运行特性分析

4.3抽油机电路模型的建立

4.3.1抽油机电机的输出功率与抽油机转矩的关系

4.3.2电动机实际输出功率的确定

4.3.3电动机输入功率的确定

4.4电动机运行状态理论分析结论

第5章现场测试结果分析验证

5.1测试数据分析

5.2油区配电系统存在的其它问题

附表

第6章抽油机负荷无功补偿研究

6.1无功补偿的意义

6.2抽油机电机无功补偿方式的理论分析

6.2.1抽油机电动机无功补偿方式存在的问题

6.2.2抽油机井无功补偿的理论探讨

6.3研制的补偿装置需要解决的问题

6.3.1补偿装置的选型问题

6.3.2运行电压偏高问题

6.3.3抽油机采用就地补偿后电压升高问题

6.3.4补偿装置的抗涌流问题

6.3.5补偿装置容量自然衰减问题

6.3.6补偿装置的防阳光辐射问题

6.3.7补偿装置的防振问题

6.3.8补偿装置的防盗问题

6.4补偿装置技术参数及安装方式

第7章现场补偿试验结果

第8章研究结论及建议

8.1研究结论

8.2推论

8.2.1一般泵站电机的无功补偿方案

8.2.2计量站全部抽油机井均采用就地补偿后的效果

8.2.3照明负荷无功补偿

8.3 建议

参考文献

发表的论文与取得的成果

致谢

附录

抽油机电机无功就地补偿实施效果证明