淺析各種變壓器在油田使用中的節能性比

史青亮

（長慶油田第八采油廠生產運行科，陜西 西安 710021）

一、各種變壓器在油田中的使用情況

油田的配電系統是油田開發的重要組成部分，是保證產能順利實施及實現油田開發上產的重要保障，直接關系著油田的產量和人民生活水平的提高。基于油田的各個油井分布范圍較廣，油井與油井之間相距大多較遠，遠的能達幾十公里甚至上百公里，為了減少電能損耗，往往一個油井或者相距較近的幾個油井共用一臺專用配電變壓器。但是用于電力傳輸、配電配送過程的變壓器的電能損耗也是不容忽視的，而且變壓器的類型及型號不同，電能的耗損量也是不一樣的。因此，根據油田機井的荷載啟動要求，采用合適的變壓器類型，對于提高變壓器的運行效率及減少電能耗損具有很重要的意義。比如，某油田以前用于抽油機井的配電變壓器的容量遠遠超過了變壓器的經濟負荷區，屬于低負荷運行，這種"大馬拉小車"的現象導致其功率因數過低，一定程度上造成了能源的浪費。進行變壓器的改進之后，采用了調容變壓器，在很大程度上提高了變壓器的運行功率，從而提高了電網的運行質量，節約了投資成本，節能效果非常顯著，取得了很好的經濟效益和社會效益。

二、幾種油田用的變壓器及其特點

1S7、S9型變壓器

S7、S9型變壓器屬于油田中比較老式的變壓器類型，也是在中小型油田企業用時較長的。這種老式變壓器的運行不僅增加了油田配電網絡中電能損耗，而且給供電安全帶來了隱患。

2S11型變壓器

S11型變壓器是一種低損耗、新型節能環保變壓器?？梢杂脕砀鼡QS7型、S9型等比較老式的變壓器。

3S13、S14、S15 系列的變壓器

S13、S14、S15系列的超低損耗變壓器使用優質的硅鋼片（新日鐵）和優化的電磁材料，是相對于S11更為環保節能的變壓器系列。

4SH15非晶合金變壓器

SH15非晶合金變壓器是一種低損耗變壓器，這種低損耗變壓器采用非晶合金帶材作為貼心材料，具有噪音低、損耗低、全密封、免維護及運行費用較低等特點，能夠較好的解決油田抽油機井、電場配電負荷較低時的電能損耗問題，屬于一種新型的節能產品，雖然這種非晶合金變壓器設備初始投入較高，但是總體來說仍能產生非常可觀的經濟效益，所以在油田的生產運行領域具有非常廣闊的應用前景。

5調容變壓器

調容變壓器是一種既能重載啟動要求，又能使變壓器運行在經濟負荷區的新型變壓器。該種變壓器具有滿足負載需要及節能的優點。由大慶供電設備有限公司開發研制的RS9系列的全封閉三相油浸式的調容變壓器在設計上采用合理的結構，在保證熱穩定性和動穩定性的基礎上，降低了電流密度、磁通密度、短路阻抗，提高了抗沖擊能力，是油田較理想的更新換代產品。

6有載調容變壓器

有載調容變壓器是在調容變壓器的基礎上研制的一種油田用變壓器，它可以在采油機起動時輸出較大的功率，而在正常運行時又能自動減少輸出功率，從而大大降低了不必要的能源消耗。該變壓器自身還固有防盜措施和防竊電功能，它可以集中遠程控制和安裝報警裝置以防被盜及采油機空轉。

三、各種變壓器在油田中的節能性比較

各種變壓器的節能性是由其損耗率決定的，變壓器的損耗由空載損耗和負載損耗組成。空載損耗是指變壓器空載時的鐵心損耗，包括變壓器磁路中磁滯損耗和渦流損耗之和，在額定電壓的狀態下與負載變化無關；負載損耗是指變壓器帶上負載后的電流與繞組電阻所產生的損耗，它隨負載的增加而加大。通常情況下，在變壓器通電后的空載損耗是一個固定的數值；負載損耗與變壓器所帶負載有關，與負載容量成正比關系。

S7、S9型變壓器作為老式變壓器，耗能大，而且不利于供電安全，已經逐步被S11、S13、S14、S15 系列的變壓器及非晶合金變壓器所取代。那么在S11、S13、S14、S15、SH15非晶合金變壓器及調容變壓器中，哪種變壓器的節能型最好呢？通過對S11、S13、S14、SH15 型號的變壓器的參數對比發現：SH15比S11型變壓器空載損耗降低63%，S14比S11空載損耗節能30%；S11、S13、SH15 負載損耗一致，S14比S11、S13、SH15負載損耗降低了15%。由此可見，S13、S14、SH15型變壓器比 S11型變壓器在節能方面更有優勢。

另外，在評價變壓器節能方面時，年投資收益率即短期收回投資效率，是一個很重要的經濟指標，它是由電價、全年運行小時數、與S7型比較的空載損耗差、與S7型比較的負載損耗差和變壓器的負載率決定的。根據各種型號的變壓器的參數數據計算得出，就變壓器在短期內收回投資比較來說，當負載率低時，非晶合金變壓器的投資收回年限最短；當負載率高時，S14型的變壓器的投資收回年限最短。

結語

根據以上分析可以對各種型號的變壓器的節能型比較，即在負載率較低的情況下，空載損耗小的非晶合金變壓器具有很好的節能優勢，而在負載率較高（超過0.5）的情況下，空載損耗和負載損耗都低的S14型變壓器具有很好的節能優勢。另外，有載調容變壓器和調容變壓器是在S11、S13、S14、S15、SH15 型變壓器的基礎上研制出來的具備調節功能的更為節能環保的新型變壓器，兼具節能環保、綜合成本低、運行穩定及安全性高的優點，具有非常廣闊的應用前景。采用節能型的變壓器在很大程度上避免了能源的浪費，節省了大筆的油田開發成本，同時在很大程度上促進了社會效益和經濟效益的提高。

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