导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

油田配电网谐波治理方案及效果分析

文档作者：伊波张德东周薪牛钢文档来源：胜利油田现河采油厂		点击数：	更新时间： 2025年09月02日
下载地址：点击这里	文件大小： 93.70 KB 共1页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共1页]

本文件共1页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：93.70 KB 共1页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：电厂厂房快速安全检测方法研究

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

油田配电网谐波治理方案及效果分析
伊波张德东周薪牛钢(胜利油田现河采油厂，山东东营257000)
1电网谐波产生的原因及危害
正弦电压加压于非线性负载，基波电流的正弦波形畸变成
不规则非正弦波形，对非正弦波进行傅立叶分解，除了基波频
率的电量，基波倍频的成分，称为谐波。谐波的存在会严重影
响电网的安全运行，主要表现在以下几个方面：
(1)谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压
器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器的噪声增大，严重
缩短变压器的寿命，甚至损坏变压器；
(2)谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，致使导线过
热，降低绝缘强度，并且增加线路的损耗；
(3)谐波电压、电流对附近的通讯设备正常运行产生干扰；
影响线路中的保护元件，引起继电保护或自动系统装置的误操
作，造成意外跳闸、电气测量仪表不准确等等。
(4)谐波产生的暂时过电压和瞬态过电压破坏设备绝缘，引
发三相短路，烧毁变压器；谐波电流过大时，会烧断无功补偿装
置的保险丝，造成无功补偿装置不能投切；流过补偿电容的电
流过大，导致电容过热，致使无功补偿装置中的电容炸裂。
(5)谐波电压、电流会引起公共电网中局部产生并联谐振和
串联谐振，造成严重事故。
(6)大量三次谐波电流在中线上叠加，会导致中线电流过
大，造成火灾隐患。
2胜利油田现河厂电网质量存在的问题：
我厂配电网辖75条线路，线路总负荷容量20．83万kVA；共
1837台配电变压器；涉及17座变电站(其中16座油田的、l座地
方的)；线路总长807公里；通过高压架空线路，将6kV或10kV
的电力输送到油井、注水泵站或输油站等用电侧。
注水和集输站中变频设备在低压配电系统中产生大量的
电流谐波，由于谐波和无功的存在，各站供电系统存在电压电
流畸变较大、电压较大幅度波动、线路损耗高，严重时容易造成
断路器跳闸、电力谐振等系统性事故，严重影响各站的供电质
量。为了稳定可靠的保证各站生产用、保护配电和用电设备，
降低电能消耗，采油厂对各站电网进行系统优化改造，进行电
网谐波治理。
对部分注水泵站、集输站和转接站等用电侧进行了集中测
试，测试数据可以看出测点配电系统功率因数不达标，谐波含
量超标，是主要问题，对输配用电系统造成以下影响：
2．1用电侧使用了变频装置，工作时产生了大量谐波，汇集
到整个电网中；
2．2部分用电设备或线路功率因数偏低，低于0．85，导致用
电生产设备效率低，同时造成线路上的电能损耗较大，功率因
数愈低线路压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化；
2．3功率因数偏低，降低了变电、输电设施的供电能力，使
电力损耗增加(网络中的电能损失与功率值平方成反比)；
2．4谐波的集肤效应造成变压器线圈、母排、断路器、电缆
等电气组件严重发热，元器件发热会导致火灾、短路等问题，给
供电系统安全造成极大风险；
2．5谐波会造成系统功率因数低下，导致系统无功电流急
增，严重降低了变压器的输出能力；
2．6谐波会产生瞬时过电压，严重干扰配电系统的弱电系
统，造成控制系统损坏，导致设备不能正常运行。
3治理方案
结合各测试点现状情况，根据有源电能质量综合治理技术
路线，配置两种治理技术方案，并优选APF技术方案。选取其
中一个测试站点进行实例计算分析，并对采油厂其它站点进行
技术方案配置。
4技术方案的优选
根据APF+C、APF两个技术方案的工作原理、组成及特点
的对比。
APF+C方案优点：同时有源消除谐波与无源行无功补偿，
具有部分双向补偿功能；价格相对便宜。缺点：反应速度稍慢、
不是完全平滑连续，仍然不能完全消除电流谐振，但电容器寿
命相对短。
APF方案优点：同时进行无功补偿、谐波治理和三相不平
衡治理；具有精确、双向、快速无功补偿能力，无谐振风险，完全
解决谐波造成的影响。缺点：价格略高。
优选APF技术方案作为本次治理的技术方案。
5解决的问题
根据谐波污染源的分布情况，采取变压器低压侧进行集中
补偿的方式。
谐波治理目标值：功率因数：90．95，THDi<5％。
谐波和无功计算及配置如下：以河50注为例，变压器低压
侧视在电流约865．5A，电流谐波失真率42．78％，谐波电流为
340．4A，电流失真率降低到5％，需要的补偿的谐波电流为
300A，功率因数0．88，补偿到0．95需要的无功容量为Okvar，见
表6。考虑用电负载增加和安全余量，采用2套180A有源滤波
器综合治理谐波和补偿无功。
6效果分析
6．1经济效益
在保证电能质量前提下，最大限度提高节电效果和减少投
资，综合评估各站点可选技术方案配置，确定优选配置方案。
在保证各配电室电网质量提高的前提下，设备费安装及施
工费用为456万元，每年节约电量约2330160Kw·h，每年节约电
费支出：
2330160x0．6=1398096元
预计投资回收期预计在3．26年。此后每年预计产生收益
139．8万元。
6．2社会效益
随着采油厂的用电环境日趋复杂，对用电质量需求的不断
提高，谐波治理可以减少无功功率高，功率因数低，电流谐波和
电压谐波含量高，电机发热量大，噪音大，电容补偿柜坏损严重
等电能质量下降问题，大幅减少职工维护劳动强度。

网友评论 more

电力安全论文最新内容

09-02