试析油田低压电气设计节能问题

杨向军

（华北油气分公司采油一厂，甘肃 平凉 744316）

目前在社会持续发展的同时，节能环保理念已经是深入到人心中，油田的开采主要是作为电能消耗较大的行业，其中的节能电气设计受到了人们广泛的关注，当今在国际上多数的油田开采主要是在开采的过程中采用了干线和放射式的接线方式，之后根据其机械力量结合着调频供电，但是这种模式的耗电量比较多，不管是在成本进行控制或者是环保等方面并不是十分的理想，所以必须要对油田低压电气的设计进行相应的完善。

一、低压电气设计中需要注意的问题

（一）需要对设备损耗引起重视

在进行供配电设计的时候，需要重点进行考虑的因素主要是能量的损耗，通常情况下，变压器的能量损耗主要是集中的体现到了铜和铁质在导电性能上的电阻大小，所以在进行设计的时候，设备的数量以及容量必须要进行合理的调配，这样可以降低其一些不必要的能量损耗，同时也是作为提高油田采油节能效率的关键。

（二）需要对电路损耗引起重视

对于电路来说，主要是作为连接设备的必要配件，但是同时线路之中如果存在着电阻的情况下，那么使其设备之中的电流传递效率将会出现相应的变化，线路越长那么横截面积则是越小，在输送相同单位的电流过程中，所需要的电压便是越大的，损耗也是比较多的。所以必须要适当的去加大线路的截面直径，同时也是需要保证线路自身的质量以及材质，保证其电气设计更加的坚固。

二、油田电气节能的应用分析

（一）供配电系统的分析

在油田电气设计的过程中，供配电系统是其一项基础的内容，也是作为核心的内容，在进行具体设计的时候，必须要对整个系统的电容以及负荷根据实际操作进行制定，同时其规模也是要和实际的采油环境相互的匹配到一起。比如需要对负荷容量的分布进行结合，科学的去选择满足需求的低压供电的半径以及配电级数等，通常情况下电压需要尽可能的小，级数也是需要低于三级，保证其电机的运转能耗最小。此外在对电压进行选择和供电等级确定的时候，需要对现有的条件进行充分利用。

（二）关于配电点的线路分析

对于线路来说，主要是根据其线路的材质和截面面积以及长度再结合导线性能去进行合理的选择，在进行设计的时候，首先是需要关注材质，因为铜以及铝等导电性比较好，在进行输送电流的时候损耗也是相对比较少的，同时电路的线路设计时候需要避免反复，缩短其电线的长度，尽可能减少电阻。此外也是需要在相同的生热以及导流的条件下科学的去选择最大截面的线型，降低其电阻和减少电线的损耗。

（三）配电变压器的选择以及维护分析

针对于配电变压器来说，主要是根据电磁感应定律将其某个数值的交流电压变频成为一种或者是几种数值并不相同的电压，这也是作为油田生产电气发电时候的重要组成内容，其中配变电压器的能耗损失原理主要是在线圈通电之后，所产生的磁通将会在中心铁芯内部进行流动，磁力线的表面所产生的电势能以及铁芯截面会形成一定的回路，从而出现了涡流，因为电流所流过的铁芯会出现发热，使其电能耗出现了增加，此外由于线圈的材质主要是铜，在电流流过时，电阻也会使电能出现损耗，此外在变压器容量方面，如果容量比较大或者是比较小，一方面会导致其资源出现了严重的浪费，另一方面会导致其设备出现超负荷的运转。在此之外也是需要根据其材质以及规格不同，科学的做出选择。针对已经是投入到使用的变压器来说，是需要做到适当的改造，减少一些高能耗的材质，对其整个供电效率进行提高。在新的油田进行开发的时候，对于配电变压器选择中需要结合油田的实际情况，在电容量以及变压器方面做出合理的调配，保证其利用效率能够达到最大化。对于设备进行回收处理的时候，需要检查其基础设施是否完善，同时对于一些失效的能耗设备进行解除，对电网布局做出优化，保证其最大程度上降低能耗和提高效率。

（四）调频技术分析

对于一些电动机来说，是需要进行大范围的调电，然而对于变频来说是可以对电动机的工作效率进行提高，变频柜是作为其拖动动力装置的重要设备，存在着比较强的节能作用，在启动以及调速等方面具有良好的效果。此外变频柜的应用不仅可以提高器械使用的整体寿命，也是可以减少流量输出时候的损耗，是作为油田开采时候的一项重要技术。但是在对变频柜的安装和使用过程中需要注意，对于不同的油田是需要采取因地制宜的措施。比如在对单井无极调速冲刺和单井无功功率进行补偿的时候，电流以及谐波的转换效果是相对比较明显的。

现如今在我国一部分的油田开采企业中，已经投入这项技术的应用，但是其应用效果依然是有待于提高，还需要进一步的进行改进，主要是变频器主电路整流回路中输入电流波形为不规则的矩形波（由基波和各次谐波组成），谐波较高会干扰供电系统,为消除和减弱谐波干扰问题，采用在变频器进线端加装滤波器，将其高频波能够进行相应的过滤，使其所输入的波形能够满足电流输送时候的要求，以此降低一些非必要的电能损耗，提高效率。

总结：通过上述分析得出，在现如今根据注水驱出原油的阶段中，电气方面的工作最为中心的内容便是要降低电能的损耗，只有做到设计上的合理，才可以保证其油田的开采可以顺利进行，降低其损耗，也可以降低原油开采的成本。此外对于油田电气研究的工作，不仅仅是目前需要做到的事情，也是油田开采整个阶段的重点工作，通过合理的去选择变压器以及相关设备功率因素的规划调控，不断优化现有线路结构，找到合理的电气设计方案，才能够真正的实现节能，保证其油田的整体开采效率以及质量。