試析油田低壓電氣設計節能問題

楊向軍

（華北油氣分公司采油一廠，甘肅 平涼 744316）

目前在社會持續發展的同時，節能環保理念已經是深入到人心中，油田的開采主要是作為電能消耗較大的行業，其中的節能電氣設計受到了人們廣泛的關注，當今在國際上多數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，之后根據其機械力量結合著調頻供電，但是這種模式的耗電量比較多，不管是在成本進行控制或者是環保等方面并不是十分的理想，所以必須要對油田低壓電氣的設計進行相應的完善。

一、低壓電氣設計中需要注意的問題

（一）需要對設備損耗引起重視

在進行供配電設計的時候，需要重點進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到了銅和鐵質在導電性能上的電阻大小，所以在進行設計的時候，設備的數量以及容量必須要進行合理的調配，這樣可以降低其一些不必要的能量損耗，同時也是作為提高油田采油節能效率的關鍵。

（二）需要對電路損耗引起重視

對于電路來說，主要是作為連接設備的必要配件，但是同時線路之中如果存在著電阻的情況下，那么使其設備之中的電流傳遞效率將會出現相應的變化，線路越長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。所以必須要適當的去加大線路的截面直徑，同時也是需要保證線路自身的質量以及材質，保證其電氣設計更加的堅固。

二、油田電氣節能的應用分析

（一）供配電系統的分析

在油田電氣設計的過程中，供配電系統是其一項基礎的內容，也是作為核心的內容，在進行具體設計的時候，必須要對整個系統的電容以及負荷根據實際操作進行制定，同時其規模也是要和實際的采油環境相互的匹配到一起。比如需要對負荷容量的分布進行結合，科學的去選擇滿足需求的低壓供電的半徑以及配電級數等，通常情況下電壓需要盡可能的小，級數也是需要低于三級，保證其電機的運轉能耗最小。此外在對電壓進行選擇和供電等級確定的時候，需要對現有的條件進行充分利用。

（二）關于配電點的線路分析

對于線路來說，主要是根據其線路的材質和截面面積以及長度再結合導線性能去進行合理的選擇，在進行設計的時候，首先是需要關注材質，因為銅以及鋁等導電性比較好，在進行輸送電流的時候損耗也是相對比較少的，同時電路的線路設計時候需要避免反復，縮短其電線的長度，盡可能減少電阻。此外也是需要在相同的生熱以及導流的條件下科學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分析

針對于配電變壓器來說，主要是根據電磁感應定律將其某個數值的交流電壓變頻成為一種或者是幾種數值并不相同的電壓，這也是作為油田生產電氣發電時候的重要組成內容，其中配變電壓器的能耗損失原理主要是在線圈通電之后，所產生的磁通將會在中心鐵芯內部進行流動，磁力線的表面所產生的電勢能以及鐵芯截面會形成一定的回路，從而出現了渦流，因為電流所流過的鐵芯會出現發熱，使其電能耗出現了增加，此外由于線圈的材質主要是銅，在電流流過時，電阻也會使電能出現損耗，此外在變壓器容量方面，如果容量比較大或者是比較小，一方面會導致其資源出現了嚴重的浪費，另一方面會導致其設備出現超負荷的運轉。在此之外也是需要根據其材質以及規格不同，科學的做出選擇。針對已經是投入到使用的變壓器來說，是需要做到適當的改造，減少一些高能耗的材質，對其整個供電效率進行提高。在新的油田進行開發的時候，對于配電變壓器選擇中需要結合油田的實際情況，在電容量以及變壓器方面做出合理的調配，保證其利用效率能夠達到最大化。對于設備進行回收處理的時候，需要檢查其基礎設施是否完善，同時對于一些失效的能耗設備進行解除，對電網布局做出優化，保證其最大程度上降低能耗和提高效率。

（四）調頻技術分析

對于一些電動機來說，是需要進行大范圍的調電，然而對于變頻來說是可以對電動機的工作效率進行提高，變頻柜是作為其拖動動力裝置的重要設備，存在著比較強的節能作用，在啟動以及調速等方面具有良好的效果。此外變頻柜的應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候的損耗，是作為油田開采時候的一項重要技術。但是在對變頻柜的安裝和使用過程中需要注意，對于不同的油田是需要采取因地制宜的措施。比如在對單井無極調速沖刺和單井無功功率進行補償的時候，電流以及諧波的轉換效果是相對比較明顯的。

現如今在我國一部分的油田開采企業中，已經投入這項技術的應用，但是其應用效果依然是有待于提高，還需要進一步的進行改進，主要是變頻器主電路整流回路中輸入電流波形為不規則的矩形波（由基波和各次諧波組成），諧波較高會干擾供電系統,為消除和減弱諧波干擾問題，采用在變頻器進線端加裝濾波器，將其高頻波能夠進行相應的過濾，使其所輸入的波形能夠滿足電流輸送時候的要求，以此降低一些非必要的電能損耗，提高效率。

總結：通過上述分析得出，在現如今根據注水驅出原油的階段中，電氣方面的工作最為中心的內容便是要降低電能的損耗，只有做到設計上的合理，才可以保證其油田的開采可以順利進行，降低其損耗，也可以降低原油開采的成本。此外對于油田電氣研究的工作，不僅僅是目前需要做到的事情，也是油田開采整個階段的重點工作，通過合理的去選擇變壓器以及相關設備功率因素的規劃調控，不斷優化現有線路結構，找到合理的電氣設計方案，才能夠真正的實現節能，保證其油田的整體開采效率以及質量。