浅析无功补偿在油田设备的使用

张文强(华东油气分公司采油厂,江苏 泰州 225300)

抽油机控制柜大多只安装单一容量的电容器，无法及时灵活地对电机进行补偿，导致对电机补偿不够，使电容补偿装置无法正常发挥。选用带有多组不同容量电容器自动切换的控制柜，通过不同容量电容器组合，能够灵活有效实现电容补偿，提高功率因数。

1 主要内容

固定补偿的功率因数经常在（-0.5-0.4），采用动态补偿，即连续跟踪无功功率变化，自动匹配补偿容量，使线路的功率因数最高，无功消耗用电最小，补偿效果好，动态补偿可达到很理想的效果，功率因数可达到0.95。平均节电效率达到8%。

1.1 技术指标

采用动态补偿的控制柜比固定补偿的控制柜高0.6万元左右。目前，22KW电动机的实际使用功率约6KW左右，每天用电量为140Kwh，每度电电价为0.86元，每天电费140×0.86=120元。采用动态补偿后，节约费用120×0.08=9.6元，年节约电费为:9.6×365=3504元，2年就能回收增加的费用。

1.2 无功补偿的原理及其实现以及优点

1.2.1 无功补偿的原理[1]

利用在电网中安装并联电容器等无功补偿设备，减少电网电源向感性负荷提供输送的无功功率，由降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗这就是无功补偿。

1.2.2 无功补偿的实现

把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

1.2.3 无功补偿的优点

A.能够补偿无功功率，增加电网中有功功率的比例常数。

B.减少供电设备的设计容量。

C.降低损耗。

2 无功补偿的意义

下图所示固定有功负载，在功率因数下降以后，由无功功率引起的功率损耗变化的曲线。

从图1中可见，当功率因数从1降到0.8时，有功损耗增加还不大，当降到0.6时，有功损耗接近COSφ=1的有功损耗的3倍；当降到0.5时，有功损耗接近COSφ=1的有功损耗的4倍，当降到0.4时，有功损耗接近COSφ=1的有功损耗的6倍以上。

以上可以得出，功率因数提高的意义:

2.1 减少发、供电设备的设计容量，减少投资:

功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。

图1:功率损耗变化曲线

2.2 降低线路损耗

异步电动机采用无功就地补偿后，其所需要的无功功率大部分由补偿器供给，这样不仅可以大量减少补偿前无功电流在高、低压线路上的流动，同时又可以减少供电线路的电能损耗。

3 抽油机无功补偿装置特点及抽油机动态节能配电柜特点

3.1 抽油机无功补偿装置特点

抽油机无功补偿技术采用芯片控制，半导体器件投切器组（无触点），实现电容自动投切，具备普通电机控制柜的电气隔离，起停控制，电机智能综合保护等基本功能，还具备设备功率因数显示，自动适应井况和设备的变化，大幅度减少无功损耗，有效解决了自激引起的电容器损坏问题，避免人工操作失误引起的电容损坏问题，减少工作量，降低了生产维护成本，提高运行效率。

3.2 抽油机动态节能配电柜特点

A.抑制高次谐波，减少供电网络中的谐波成分。

B.减少因谐波电流的存在造成的电容器过流、过热，甚至损坏。

C.响应速度快，无功补偿及时。

4 存在问题和结论:

抽油机电容补偿柜90%以上使用的是固定电容补偿，因此，线路损耗较高，变压器的配置较大。

通过检测数据可以得出，动态补偿是提高功率因数、降低线损等的重要手段。

[1]胡秀娟.浅议低压电网无功补偿的几种方法[J].电力与能源，2007年35期.

[2]《功率因数与无功补偿》（第一版）上海科学普及出版社，2004年9.P153-P176.