試析油田低壓電氣設(shè)計(jì)節(jié)能問題

楊向軍

（華北油氣分公司采油一廠，甘肅 平?jīng)?744316）

目前在社會(huì)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，節(jié)能環(huán)保理念已經(jīng)是深入到人心中，油田的開采主要是作為電能消耗較大的行業(yè)，其中的節(jié)能電氣設(shè)計(jì)受到了人們廣泛的關(guān)注，當(dāng)今在國(guó)際上多數(shù)的油田開采主要是在開采的過程中采用了干線和放射式的接線方式，之后根據(jù)其機(jī)械力量結(jié)合著調(diào)頻供電，但是這種模式的耗電量比較多，不管是在成本進(jìn)行控制或者是環(huán)保等方面并不是十分的理想，所以必須要對(duì)油田低壓電氣的設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的完善。

一、低壓電氣設(shè)計(jì)中需要注意的問題

（一）需要對(duì)設(shè)備損耗引起重視

在進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要重點(diǎn)進(jìn)行考慮的因素主要是能量的損耗，通常情況下，變壓器的能量損耗主要是集中的體現(xiàn)到了銅和鐵質(zhì)在導(dǎo)電性能上的電阻大小，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)備的數(shù)量以及容量必須要進(jìn)行合理的調(diào)配，這樣可以降低其一些不必要的能量損耗，同時(shí)也是作為提高油田采油節(jié)能效率的關(guān)鍵。

（二）需要對(duì)電路損耗引起重視

對(duì)于電路來說，主要是作為連接設(shè)備的必要配件，但是同時(shí)線路之中如果存在著電阻的情況下，那么使其設(shè)備之中的電流傳遞效率將會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，線路越長(zhǎng)那么橫截面積則是越小，在輸送相同單位的電流過程中，所需要的電壓便是越大的，損耗也是比較多的。所以必須要適當(dāng)?shù)娜ゼ哟缶€路的截面直徑，同時(shí)也是需要保證線路自身的質(zhì)量以及材質(zhì)，保證其電氣設(shè)計(jì)更加的堅(jiān)固。

二、油田電氣節(jié)能的應(yīng)用分析

（一）供配電系統(tǒng)的分析

在油田電氣設(shè)計(jì)的過程中，供配電系統(tǒng)是其一項(xiàng)基礎(chǔ)的內(nèi)容，也是作為核心的內(nèi)容，在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的電容以及負(fù)荷根據(jù)實(shí)際操作進(jìn)行制定，同時(shí)其規(guī)模也是要和實(shí)際的采油環(huán)境相互的匹配到一起。比如需要對(duì)負(fù)荷容量的分布進(jìn)行結(jié)合，科學(xué)的去選擇滿足需求的低壓供電的半徑以及配電級(jí)數(shù)等，通常情況下電壓需要盡可能的小，級(jí)數(shù)也是需要低于三級(jí)，保證其電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗最小。此外在對(duì)電壓進(jìn)行選擇和供電等級(jí)確定的時(shí)候，需要對(duì)現(xiàn)有的條件進(jìn)行充分利用。

（二）關(guān)于配電點(diǎn)的線路分析

對(duì)于線路來說，主要是根據(jù)其線路的材質(zhì)和截面面積以及長(zhǎng)度再結(jié)合導(dǎo)線性能去進(jìn)行合理的選擇，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先是需要關(guān)注材質(zhì)，因?yàn)殂~以及鋁等導(dǎo)電性比較好，在進(jìn)行輸送電流的時(shí)候損耗也是相對(duì)比較少的，同時(shí)電路的線路設(shè)計(jì)時(shí)候需要避免反復(fù)，縮短其電線的長(zhǎng)度，盡可能減少電阻。此外也是需要在相同的生熱以及導(dǎo)流的條件下科學(xué)的去選擇最大截面的線型，降低其電阻和減少電線的損耗。

（三）配電變壓器的選擇以及維護(hù)分析

針對(duì)于配電變壓器來說，主要是根據(jù)電磁感應(yīng)定律將其某個(gè)數(shù)值的交流電壓變頻成為一種或者是幾種數(shù)值并不相同的電壓，這也是作為油田生產(chǎn)電氣發(fā)電時(shí)候的重要組成內(nèi)容，其中配變電壓器的能耗損失原理主要是在線圈通電之后，所產(chǎn)生的磁通將會(huì)在中心鐵芯內(nèi)部進(jìn)行流動(dòng)，磁力線的表面所產(chǎn)生的電勢(shì)能以及鐵芯截面會(huì)形成一定的回路，從而出現(xiàn)了渦流，因?yàn)殡娏魉鬟^的鐵芯會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱，使其電能耗出現(xiàn)了增加，此外由于線圈的材質(zhì)主要是銅，在電流流過時(shí)，電阻也會(huì)使電能出現(xiàn)損耗，此外在變壓器容量方面，如果容量比較大或者是比較小，一方面會(huì)導(dǎo)致其資源出現(xiàn)了嚴(yán)重的浪費(fèi)，另一方面會(huì)導(dǎo)致其設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)。在此之外也是需要根據(jù)其材質(zhì)以及規(guī)格不同，科學(xué)的做出選擇。針對(duì)已經(jīng)是投入到使用的變壓器來說，是需要做到適當(dāng)?shù)母脑?，減少一些高能耗的材質(zhì)，對(duì)其整個(gè)供電效率進(jìn)行提高。在新的油田進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候，對(duì)于配電變壓器選擇中需要結(jié)合油田的實(shí)際情況，在電容量以及變壓器方面做出合理的調(diào)配，保證其利用效率能夠達(dá)到最大化。對(duì)于設(shè)備進(jìn)行回收處理的時(shí)候，需要檢查其基礎(chǔ)設(shè)施是否完善，同時(shí)對(duì)于一些失效的能耗設(shè)備進(jìn)行解除，對(duì)電網(wǎng)布局做出優(yōu)化，保證其最大程度上降低能耗和提高效率。

（四）調(diào)頻技術(shù)分析

對(duì)于一些電動(dòng)機(jī)來說，是需要進(jìn)行大范圍的調(diào)電，然而對(duì)于變頻來說是可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作效率進(jìn)行提高，變頻柜是作為其拖動(dòng)動(dòng)力裝置的重要設(shè)備，存在著比較強(qiáng)的節(jié)能作用，在啟動(dòng)以及調(diào)速等方面具有良好的效果。此外變頻柜的應(yīng)用不僅可以提高器械使用的整體壽命，也是可以減少流量輸出時(shí)候的損耗，是作為油田開采時(shí)候的一項(xiàng)重要技術(shù)。但是在對(duì)變頻柜的安裝和使用過程中需要注意，對(duì)于不同的油田是需要采取因地制宜的措施。比如在對(duì)單井無極調(diào)速?zèng)_刺和單井無功功率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，電流以及諧波的轉(zhuǎn)換效果是相對(duì)比較明顯的。

現(xiàn)如今在我國(guó)一部分的油田開采企業(yè)中，已經(jīng)投入這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，但是其應(yīng)用效果依然是有待于提高，還需要進(jìn)一步的進(jìn)行改進(jìn)，主要是變頻器主電路整流回路中輸入電流波形為不規(guī)則的矩形波（由基波和各次諧波組成），諧波較高會(huì)干擾供電系統(tǒng),為消除和減弱諧波干擾問題，采用在變頻器進(jìn)線端加裝濾波器，將其高頻波能夠進(jìn)行相應(yīng)的過濾，使其所輸入的波形能夠滿足電流輸送時(shí)候的要求，以此降低一些非必要的電能損耗，提高效率。

總結(jié)：通過上述分析得出，在現(xiàn)如今根據(jù)注水驅(qū)出原油的階段中，電氣方面的工作最為中心的內(nèi)容便是要降低電能的損耗，只有做到設(shè)計(jì)上的合理，才可以保證其油田的開采可以順利進(jìn)行，降低其損耗，也可以降低原油開采的成本。此外對(duì)于油田電氣研究的工作，不僅僅是目前需要做到的事情，也是油田開采整個(gè)階段的重點(diǎn)工作，通過合理的去選擇變壓器以及相關(guān)設(shè)備功率因素的規(guī)劃調(diào)控，不斷優(yōu)化現(xiàn)有線路結(jié)構(gòu)，找到合理的電氣設(shè)計(jì)方案，才能夠真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能，保證其油田的整體開采效率以及質(zhì)量。