配网自动化技术在油田配电网的应用分析

李鸿民

摘 要：油田的生产开发对电的依赖性很强，电力线路供电可靠性和质量成为配电网的重点。由于油田滚动开发的原因，配电网点多面广，结构薄弱，供电可靠性低，运行维护困难，电工劳动强度大，生产成本较高。该文通过分析某油田应用情况，提出了存在的问题和改进建议。

关键词：配网自动化 方案 改进

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（b）-0033-02

1 配网自动化系统概述

1.1 配网自动化

配网自动化技术是指利用现代电子、通信、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网正常及事故情况下的监测、保护数据、状态信息完整准确地传输给电力调度，为电力调度科学、合理调整运行方式提供技术支持。

1.2 配网自动化实现的目标

配网自动化实现的目标可以归纳为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保不间断优质供电；提高电网整体供电能力；实现配电管理自动化，对管理过程提供信息支持；改善服务，提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行。

2 油田电网现状及问题

2.1 电网现状

某油田电力系统从20世纪70年代开始，截止目前，建成110 kV变电站3座，主变压器总容量239 MVA；35 kV变电站6座，变压器总容量148.6 MVA；35 kV开关站2座；建成输配电线路97条，线路总长约1 200 km，总计安装配电变压器2 137台，形成了以110 kV、35 kV、输变电和35 kV、6（10）kV配电网的全天候供配电电网。

2.2 存在问题

某油田配电网目前存在以下不足：（1）油井线路负荷分配不均衡，部分线路负荷轻重不均。由于产能建设的需要，每年均要投产约100多口新井，这些新投产的油井不是按油井线路均匀投入的，造成有的线路负荷轻，有的线路负荷重，负荷分配不均。（2）单一线路辐射过长，带油井变压器过多。油井线路从初建至今已将近40年，这些线路发展到今天，虽然经过一些调整，但是有的线路还是带油井变压器过多，这样造成线路故障率高，一条线路跳闸，造成多口油井停产，严重影响原油产量。

3 油田配电网自动化方案及设备功能

3.1 配网自动化方案

提高配网供电可靠性和自动化程度，要有一个适合油田电网特点的方案，这样才能充分发挥其效益。因此，针对油田特点采用以下方案。

一是在油井线路主干线、大分支上安装柱上断路器（重合器）；二是将相邻线路进行延伸，架设几档连在一起，形成环网供电，开环运行。通过分支、分段、联络柱上断路器的配合，实现多条线路分段、环网供电，减少故障停电次数和时间，自动实现故障隔离，减少停电范围。同时要满足便于检修和日常维护，实现非故障区域的恢复供电。实时监测，改善电压质量，优化网络结构和无功配置，降低电能损耗，对配电设备进行优化管理，提高供电设备利用率，提高供电能力。如图1所示，以变电站为单位，构成6～35 kV配网自动化系统，其主要设备：6～10 kV线路柱上断路器（重合器）、35 kV线路柱上断路器、35 kV线路负荷开关、通讯网络及站内后台系统。

3.2 配网自动化系统设备功能

在6～35 kV配网，1条配电线路上实现分支线路故障自动隔离功能。故障时仅将故障段隔离，非故障段正常运行。即：分支下端出现故障只有分支柱上断路器（重合器）保护动作跳闸，不影响主干线路供电。

6（10）kV配网自动化系统能够满足100 ms内实现3级速断、过流保护的精确配合，永久性故障加速跳闸并闭锁。

35 kV配网自动化系统能够满足150 ms内实现3级速断、过流保护的精确配合，永久性故障加速跳闸并闭锁。

后台系统负责监控各断路器（重合器）及控制器的各种信息，实现遥测、遥信、遥控、遥调功能，构成完整的配网自动化系统。

4 配网自动化应用效果

通过配网自动化技术在油田油井线路中的应用，从近两年的运行情况看效果是非常显著的。一是油井线路的故障跳閘次数大幅下降，由以前年故障跳闸次数一百五六十次减少到现在的每年四五十次；二是油井线路故障跳闸影响范围大幅减少，改变了以往一点故障影响整条线路供电的局面；三是油井线路故障影响时间大幅缩短，故障处理方便、快捷，职工劳动强度大大降低；四是电网结构更加科学、合理，易于调控。总之，配网自动化技术在油井配电线路中的应用，能够提高油井线路供电的可靠性和供电质量，同时又能降低运行维护成本，保证了电网经济、安全运行，其经济效益、社会效益显著。

5 不足及改进建议

配网自动化系统设备质量的好坏决定着其功能能否可靠实现。笔者通过某油田实施配网自动化技术近两年的运行情况分析，主要存在以下问题：一是隔离开关，此开关是三极联动机构，运行操作过程中其传动杆易发生变形，强度不够，造成分、合闸不到位现象。建议生产厂家进行改进，选用强度大的传动杆，确保分、合闸到位；二是断路器控制器，控制器是整个系统的关键设备，由于该控制器需在野外电杆上安装，运行环境恶劣，生产厂家考虑到为防止外力破坏，将微机保护装置和通信模块安装于一个封闭的箱体内，这样散热就成了控制器的薄弱环节。通过测试，夏天控制器内温度高达六七十度，电子产品在这样的运行环境下工作，会大大降低其使用寿命，并且会由于过热造成误动或不动。因此，建议生产厂家优化改进设计方案，既兼顾防外力破坏的同时，又能解决散热问题，选用质量上乘、可靠的电子元器件；三是通讯传输问题，目前该系统是通过控制器上安装的一套基于GPRS无线通讯模块，依靠无线网络作为数据传输途径，将各断路器数据、开关状态传输至变电站后台，由于受公用移动网络的影响，会发生数据或操作指令传输滞后现象。因此，建议采用架设光纤的方式实现专用数据传输途径，虽然建设成本高，但是可靠性、时效性将大大提高。当前油井信息化建设正在实施，光缆将敷设到每口油井，我们可以借助已敷设的光缆进行小的改造，形成资源共享，切实提高配网自动化的可靠性。

参考文献

[1] 韩富春.电力系统自动化技术[M].水利水电出版社，2003.

[2] 张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技，2008（8）：115-117.

[3] 郑静.浅谈提高配电网供电可靠性方法的探究[J].电源技术应用，2012（12）：45.