刘磊 李波 周胜利 梁策 (中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心)

油田电网中谐波的危害与电能质量测试

刘磊 李波 周胜利 梁策 (中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心)

油田电网中谐波的存在具有多方面危害：导致电动机温度升高和损耗增加；降低无功补偿电容器的使用寿命；增大变压器的损耗；影响电子式计量仪的准确性。测试机构按照电压等级采用直接和间接两种测试方法对电网中的谐波进行测量。

油田电网 谐波危害 电能质量测试

由于油田企业对油田开采节能方面的重视和电力电子技术的发展，在油田设备中应用了大量具有非线性特性的节能装置，包括各个转油站和注水站应用的变频器，抽油机电动机使用的变频器、可控硅调压装置、控制器等。这些非线性装置可能对电网中的供电设备造成危害。

1 谐波的危害

电力电子器件的非线性负载的使用会引起油田电网中电流和电压波形畸变，即产生谐波（图1），从图1可以看出，正常为正弦波的电压在峰值部分变得比较尖，电流波形则为典型的使用变频器产生的电流。

图1 含有谐波的电压和电流波形图

电压的畸变可能对油田电网中的供用电设备造成危害。

1.1 对电动机的影响

正常情况下电网电压波形和电动机电流波形都应该是正弦波，而由于电网谐波的存在，会使电动机转矩产生脉动，因此导致电动机的起动变慢和运行性能不稳定，产生振动，导致电动机的温度升高和损耗增加，甚至造成设备损坏。……