引論：我們?yōu)槟砹?篇油田低壓電氣設(shè)計(jì)節(jié)能問(wèn)題謅議范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，節(jié)能環(huán)保的理念逐步深入人心，油田開(kāi)采作為電耗較大的行業(yè)，其節(jié)能電氣設(shè)計(jì)被持續(xù)關(guān)注。目前國(guó)際上大部分油田的開(kāi)采都是在開(kāi)采在過(guò)程中使用干線及放射式接線方式配合變壓器調(diào)節(jié)電壓，然后以機(jī)械力量結(jié)合調(diào)頻供電，這樣的模式耗電巨大，不論在成本控制還是在環(huán)保方面都不很理想。因此，油田的低壓電氣設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步完善。

1.油田電氣發(fā)展實(shí)際情況概述

油田的開(kāi)采主要分為三個(gè)階段，及時(shí)階段是石油在地下流動(dòng)，依靠自身能量噴出；第二階段在地面向油田內(nèi)注水將石油驅(qū)出；第三階段為向地下注入化學(xué)物質(zhì)驅(qū)出原油，這一階段是保障我國(guó)油田衰老放緩，維持原油產(chǎn)量穩(wěn)定的重要手段。目前，我國(guó)的大部分油田處于二次采油的后期，每噸的采出液體中有90噸水，這樣的采油方式單位年耗電在20萬(wàn)度。含水的不斷上升使得為采出更多的原油而增加總液體量，進(jìn)而導(dǎo)致耗電量的不斷加大。另外，電機(jī)線路的鏈接方式是放射式加干線式，因電機(jī)整體的線路較長(zhǎng)，在電流進(jìn)行運(yùn)送時(shí)，電路兩端的電壓增加，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間高能量輸送，電阻增加電壓降低，線路逐漸升溫發(fā)熱損耗加速，最終使得電機(jī)性能降低，損失電壓。

2.低壓電氣設(shè)計(jì)需要考慮的因素

2.1設(shè)備損耗

供電配電設(shè)計(jì)中，能量的損耗是必須要考慮的因素，一般變壓器的能量損耗主要體現(xiàn)在銅、鐵質(zhì)地在導(dǎo)電性能上電阻的大小，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)備的數(shù)量和容量上的合理調(diào)配可以降低不必要的能量損耗，提高油田采油過(guò)程中的能量效率。

2.2電路損耗

電路是連接設(shè)備的必須配件，但同時(shí)線路中存在電阻，這使得設(shè)備中電流的傳遞效率大大降低，線路越長(zhǎng)橫截面積越小輸送相同單位的電流所需要的電壓越大，損耗越多。因此需適當(dāng)?shù)募哟缶€路截面直徑，并保障線路的質(zhì)量和材質(zhì)，以確保電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的堅(jiān)固。

3.油田電氣節(jié)能應(yīng)用

3.1供配電系統(tǒng)

配供電系統(tǒng)是油田電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是核心環(huán)節(jié)。具體設(shè)計(jì)中，需要保障整個(gè)系統(tǒng)的電容、負(fù)荷都根據(jù)實(shí)際的操作需要制定，而配電系統(tǒng)的規(guī)模也必須與實(shí)際的采油環(huán)境相匹配。例如：結(jié)合負(fù)荷容量的分布，選擇符合需求的低壓供電半徑、配電級(jí)數(shù)和電壓，在一般情況下，電壓盡量減小，級(jí)數(shù)低于三級(jí)以保障電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上耗能最小。另外，電壓的選擇和供電等級(jí)的確定還需要在充分利用技術(shù)條件的基礎(chǔ)上參考并遵守國(guó)家相關(guān)規(guī)定。

3.2供配電線路

線路是基于線路材質(zhì)、截面面積、長(zhǎng)度的導(dǎo)電性能來(lái)進(jìn)行選擇的。在線路的設(shè)計(jì)上，首先關(guān)注材質(zhì)，銅、鋁質(zhì)地的導(dǎo)電性好，在輸送電流時(shí)損耗較小；其次，電路的路線設(shè)計(jì)應(yīng)該合理避免反復(fù)，盡量縮短電線長(zhǎng)度，減小電阻，降低電能損耗；第三，應(yīng)在相同生熱、導(dǎo)流的條件下選擇較大截面的線型，減少電阻，減小電線的損耗；，線路的中心，變壓器的位置要較大程度靠近負(fù)荷，保障電壓調(diào)劑有效。

3.3配電變壓器的選擇與維護(hù)

配電變壓器依據(jù)電磁感應(yīng)定律將某一數(shù)值的交流電壓（流）變頻成一種或者幾種數(shù)值不同的電流（壓），是油田生產(chǎn)電氣發(fā)電的重要組成部分，配變電壓器能量耗損原理是：在線圈通電產(chǎn)生磁通后在中心鐵芯內(nèi)流動(dòng)，磁力線表面產(chǎn)生的電勢(shì)能與鐵芯截面形成回路，產(chǎn)生渦流，由于電流流過(guò)鐵芯發(fā)熱，使得電耗能增加，同時(shí)線圈的材質(zhì)是銅，電流流過(guò)電阻作用下會(huì)使得電能損耗。同時(shí)在變壓器的容量方面容量過(guò)大或者過(guò)小都會(huì)造成設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，由此造成資源的浪費(fèi)。所以，應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)、規(guī)格下變壓器電能損耗的不同，做出選擇。對(duì)于已經(jīng)擁有的投入工作的變壓器，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤瑴p除高耗能材質(zhì)，提高整個(gè)系統(tǒng)的供電效率。另外，新的油田開(kāi)發(fā)中，對(duì)于配電變壓器的選擇應(yīng)該結(jié)合油田的環(huán)境與情況，在電容量、變壓器、線路規(guī)劃上做出最合理的調(diào)配，使其達(dá)到較大的利用程度。在處理回收的設(shè)備時(shí)，應(yīng)該檢查其基礎(chǔ)設(shè)施配件是否完好，并且解除部分失效的線路，優(yōu)化電網(wǎng)布局，使得較大程度的減少耗能，提高效率。除了結(jié)合實(shí)際情況選擇并維護(hù)配電變壓器，利用技術(shù)原理改進(jìn)線路也是有效的手段。一般機(jī)械中的線路線圈電阻大，電流輸送成本大，采用無(wú)氧銅線能有效降低電阻，降低電量損耗成本。同時(shí)，還能降低對(duì)變壓器中心鐵芯的損耗，是比較合適的材料。另外，由于導(dǎo)電過(guò)程容易產(chǎn)生高溫，目前開(kāi)發(fā)研制的高溫超導(dǎo)配電變壓器采用非晶合金代替鐵芯，使損耗在可測(cè)范圍內(nèi)比同類型器械內(nèi)降低了95.5%，這種新型材料的運(yùn)用是有效可控的。因此，在研究油田低壓電氣的過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注。

3.4調(diào)頻技術(shù)

有些電動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行大范圍調(diào)電，變頻可以提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。變頻柜作為拖動(dòng)動(dòng)力裝置的主要設(shè)備，具有很強(qiáng)的節(jié)能作用，在啟動(dòng)和調(diào)速方面也有很好的效果。變頻柜的使用不僅能夠增加器械使用壽命，還能顯著的減少流量輸送的損耗，是油田開(kāi)采的重要技術(shù)組成。但是變頻柜的安裝和使用均需要特別的注意，不同的油田需要因地制宜。例如：在對(duì)單井無(wú)極調(diào)速?zèng)_刺以及單井無(wú)功率進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，電流和諧波的轉(zhuǎn)化效果十分顯著，數(shù)據(jù)顯示，大慶油田通過(guò)使用變頻柜后每年每單大概節(jié)約電量18%，全年共省20萬(wàn)元電費(fèi)。目前，我國(guó)部分的油田開(kāi)采企業(yè)已經(jīng)投入了這一技術(shù)，但效果仍有提升之處，需要進(jìn)一步的改進(jìn)，這包括在變頻器末端安裝無(wú)緣濾波器，將高頻波進(jìn)行過(guò)濾，使得輸入恰當(dāng)波形來(lái)滿足電流輸送需求，以降低非必須電量的損耗。

3.5功率因數(shù)

設(shè)備的使用都需要用功率進(jìn)行衡量，這里的功率是有功功率和視在功率的比值。有效功率即交流電瞬間功率的均值，電路中電阻部分的實(shí)際消耗功率，視在功率是電路中總電壓的有效值與電流的有效值的乘積的比。在我國(guó)，對(duì)油田的開(kāi)采設(shè)備的使用功率有明確的規(guī)定，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)可以判斷電動(dòng)機(jī)的使用是否合規(guī)，對(duì)于沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，需要采取不斷接近負(fù)載的方式，校驗(yàn)功率的饋點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)，若提高了功率還是不能滿足要求，就必須采取安裝靜電電容的辦法，靜電電容集綜合補(bǔ)償和分別補(bǔ)償于一體，是有效的補(bǔ)償裝置，通過(guò)添加補(bǔ)償裝置節(jié)省能耗，避免浪費(fèi)。

3.6備選其他電力設(shè)備

除了電動(dòng)機(jī)的耗電，輔助設(shè)備的選取也必須謹(jǐn)慎，例如，施工場(chǎng)地的照明設(shè)施，助力設(shè)施等等都要盡量滿足線路一體化的原則，將設(shè)備的供電結(jié)合在一起，避免重復(fù)使用電路，造成浪費(fèi)。另外，燈光方面應(yīng)該注意考慮燈具的壽命與效果，結(jié)合實(shí)際需求在滿足照明的條件下盡量省電節(jié)能。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上，在目前以注水驅(qū)出原油的階段，電氣工作的中心是降低電能損耗。只有合理的設(shè)計(jì)，才能保障油田的開(kāi)采開(kāi)發(fā)順利，才能降低損耗實(shí)現(xiàn)原油的穩(wěn)定供應(yīng)。對(duì)于油田電氣的研究不僅是當(dāng)前需要做的事情，更是油田開(kāi)采整個(gè)階段的重要工作，變壓器的選擇，功率因數(shù)的規(guī)劃，變頻箱的安裝、維護(hù)、更換，只有找到合理的電氣設(shè)計(jì)方案，才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能，保障油田開(kāi)采的效率與質(zhì)量。

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作者：馮志紅 慶榆樹林油田開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司工程技術(shù)研究所，黑龍江