潛油電泵控制柜常見故障及措施

劉功杰

（大慶油田力神泵業有限公司，黑龍江 大慶 163000）

油田開發過程中，潛油電泵采油技術的應用十分普遍，應用的范圍也比較廣，隨著科技的不斷發展，相應的生產規模和生產技術都取得了一定的進步，潛油電泵的生產現場管理還存在一定的問題，對原油的開采質量和開采效率都有所影響，同時，也對電泵機組的運行周期有著一定的影響。所以，油田開發過程中潛油電泵的現場管理工作十分重要，尤其是控制柜的管理，我們要加強控制柜在日常維修和養護工作力度，才能保障電泵機組的安全、穩定運行，實現原油產量的不斷提升。經過我們對現場潛油電泵控制柜進行分析發現，其中發生故障的原因主要有保護功能不完善、日常記錄不完善、不能和其他設備之間有效互通。

1 潛油電泵控制柜的組成及功能

1．1 潛油電泵控制柜的組成

（1）主回路。

主回路的構成主要包括四個模塊，首先是高壓控制開關，當控制屏出現問題時，可使用此開關斷電，檢修完成后，再使用此開關接通電源；其次，是電流互感器，主要起到轉變和測量電流的作用，當設定好固定的電流變比后，其可以將一次電流變為二次電流；再者，是可以將高壓降低到110VAC的控制變壓器；最后，是對主電路實現連接和斷開的真空接觸器。

（2）控制回路。

主回路的構成主要包括四個模塊，首先，是保護中心（PPC），保護中心既可以保護設置，還可以顯示參數，并且能夠在設備的運行過程中起到很好的監控作用；其次，是轉換開關，控制方式使用何種方式，手動或者自動，還有停機，這三者之間的轉換都要通過轉換開關來實現；再者，是中間繼電器，主要作用體現在輔助捕捉電流信號，因為它可以控制真空接觸器，在閉合和斷開之間的切換有助于捕捉微弱的電流信號；另外，還有一個能都啟動機組運轉工作的起動按鈕；最后，是橋式整流電路，主要用于主回路的吸合接通。

（3）測量顯示。

測量顯示裝置主要包括三個部分，電流記錄儀是其一，用于記錄并顯示電流的變化，根據這一數據的變化可以實施判斷出電機工作時井下電機工作情況；井下壓力測量儀表是其二，顧名思義，用于顯示井下的壓力，這一裝置需要連接固定的測壓裝置；最后，就是用于測量控制柜進線電壓的電壓表。

1．2 潛油電泵控制柜的功能

潛油電泵控制柜具備很多功能，其一是啟動潛油電泵機組開始工作，以及停止其運轉，其二是實現對潛油電泵機組的多種保護，諸如欠載、過載、缺相、短路保護、欠載延時起動等，甚至是降壓軟起以及是軟停，這兩個操作需要配置軟起柜在潛油電泵控制柜中，另外，潛油電機的運行電壓、電流能夠通過電氣儀表實現隨時測量，電泵管理人員通過測量的數值能夠對電泵系統的運行狀況進行掌握和判斷。

2 潛油電泵控制柜的常見故障及處理

經過我們對潛油電泵控制柜常見故障進行分析研究發現，經常發生故障的零部件有變壓器、轉換開關與行程開關、保護中心、軟啟動和真空接觸器等，以上元器件發生故障的主要原因為電器件老化、保險絲損壞、線頭松動等引起的。對以上元器件故障進行檢查的流程主要為：首先，給控制柜進行送電，對電源送達情況進行逐一檢查，如果送電后元器件無法顯示，就說明元器件相關的線路以及控制端子出現問題，需要檢查線路其是否出現通斷，及時找到故障出現的原因，如果元器件自身出現故障，就要及時進行更換。

根據控制柜運行的實際情況，我們需要編寫相關的潛油電泵控制柜故障排除手冊，將常見的故障以及診斷方式歸納到手冊中。例如，電泵控制柜合閘后無通電顯示，生產監控顯示控制柜電壓無法顯示，保護中心無通電顯示，我們就要對其故障原因進行分析。

主要流程為：（1）控制柜行程開關出現問題；（2）端子熔斷器出現故障；（3）控制變壓器損壞；（4）控制線路損壞；（5）保護中心故障。

主要的診斷措施流程為：（1）控制柜行程開關線路出現問題；（2）對端子熔斷器線路進行測量，檢查其電阻值；（3）變壓器輸出端進行測量控制，查看其是否有電壓顯示；（4）保護中心進線端電壓進行測量；（5）保護中心出線端電壓進行測量。

主要的治理措施為：（1）對潛油電泵控制柜行程開關進行維修；（2）更換新的熔斷器；（3）對控制變壓器進行維修；（4）控制線路檢查維修；（5）保護中心更換。

要想不斷地提升潛油電泵操作人員綜合技術水平，就要在日常不斷地進行控制柜故障診斷演練，具體的操作方法為：首先，確定會出現故障的點，之后將這些點串聯到PLC輸出模塊中，借助無線路由來連接到無線模塊，編寫代碼，實現激發繼電器的功能，使用繼電器進一步設定故障點。在以往的眾多故障事件中，以線路問題居多，主要考驗操作人員對控制柜線路的熟練程度。

3 潛油電泵井的現場管理

3．1 潛油電泵井檢查部位

潛油電泵井工作時，其控制柜的檢查是十分重要的，尤其是對接觸器吸合穩定性、震動噪音等進行檢查，保障其在合理的范圍內，同時，還要保障電流記錄儀測量的準確度，儀表量程與電流數誤差在合理的范圍內。我們對潛油電泵井變壓器進行檢查時，需要注意以下幾點：油位是否正常、油中是否存在雜質、高壓開關接觸良好。對潛油電泵井口檢查時，需要注意油表、放氣閥等是否正常工作、閥門開啟是否靈活。如果以上某項出現問題，就要及時處理，避免對潛油電泵井工作運行產生影響，造成油井生產量大幅度下降。

3．2 清蠟通井工作

電泵井生產運行一段時間后，需要進行一次清蠟通井工作，清蠟通井選擇的時間一般在電泵井運行一周左右，也可以根據電泵井實際運行狀態確定清蠟通井的具體時間。清蠟通井可以有效地保障操作過程中不會出現頂鉆、擁堵等現象。每次清蠟通井完工后，都要及時進行記錄，一定要對其中清蠟通井時間、操作詳情等記錄明確，方便以后查閱，也能為日后維修保養提供重要的依據。

4 幾點思考和建議

4．1 優化潛油電泵控制柜內部組成

潛油電泵控制柜自身就具備多種保護功能，諸如欠載保護、短路保護以及過載保護等，同時，其中的中間繼電器、電流繼電器也具有以上功能，因此，每次進行調整維修都比較麻煩，我們需要對其保護功能進行完善、統一，在條件允許的情況下，取消中間繼電器、電流繼電器等元件，實現控制柜自動化水平。

4．2 升級保護中心接線方式

潛油電泵控制柜的核心就是保護中心，內部接線端子數量多，同時，還是螺紋式接線端子，結構比較復雜，因此，我們在其更換的時候，需要消耗大量的時間，這段時間內只能停機，嚴重影響開井時率。因此，我們找到一種更優的接線方式將其替代，即插接式，這樣一方面確保了拆裝的正確性，另一方面，也有效提高了更換速度。

5 結語

電泵井管理中潛油電泵控制柜的維修和管理是其重要組成部分，這一關鍵設備能夠在一定程度上確保油井穩產、高產，因此，當該設備有故障發生時，就要第一時間進行維修，避免影響電泵井的正常工作運行，我們要對潛油電泵控制柜故障產生的原因進行分析，制定科學合理的治理措施，降低控制柜發生故障概率，加強員工培訓力度，制定完善的管理規章制度，實現油田產量的不斷增加，提高油田企業的經濟效益。