基于遠(yuǎn)程通信的油田電氣設(shè)備和供電線路的能效優(yōu)化

董雪

（大慶油田第三采油廠電力大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

隨著人們生產(chǎn)生活的質(zhì)量提升，石油產(chǎn)品用量也逐年增加。原油生產(chǎn)中離不開油田電網(wǎng)電氣設(shè)備，由于運(yùn)行中變壓器受到容量和承載差異，致使有些導(dǎo)線截面的電流密度，比經(jīng)濟(jì)電流密度超出太多，會(huì)出現(xiàn)末端電壓損壞情況，甚至還會(huì)引起火災(zāi)等重大事故。我們要深入研究，充分發(fā)揮油田電氣作用。

1 油田電網(wǎng)設(shè)施的基本構(gòu)成分析

我國目前油田電網(wǎng)一般是以母線為主，引出多條配電線路及變壓器、電力網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)接線由多條配電線路組建而成，每個(gè)末端變電所在放射成樹樁配電網(wǎng)構(gòu)成了每條線路。一般的供電線路都在10KM 以上。變電配電線路出口處一般安裝檢測設(shè)備，用于測試線路功率以及電量輸出數(shù)據(jù)。配電

變壓器型號(hào)有很多種，配電線抽油機(jī)負(fù)責(zé)70 個(gè)左右，一臺(tái)變壓器一般供電一臺(tái)抽油機(jī)。比較先進(jìn)的電網(wǎng)會(huì)一臺(tái)變壓器供電多臺(tái)抽油機(jī)。還有少數(shù)其他設(shè)備，比如，注水井用電等。同時(shí)，連接開關(guān)要安裝在每條配電線路臨近處，這樣當(dāng)遇到線路電源或線路檢測停電時(shí)，可以采取臨近配電線路進(jìn)行供電，確保油田項(xiàng)目正常運(yùn)行。

2 能效優(yōu)化傳統(tǒng)方法

傳統(tǒng)優(yōu)化能效方法是直接開采法，這種方法較為簡單。常采用雙驢頭抽油機(jī)，可以降低一定的能效，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。這種方法可以減少一部分的電動(dòng)機(jī)損耗，從而延長電動(dòng)機(jī)的壽命，避免老化產(chǎn)生的故障。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，會(huì)造成熱量聚集，時(shí)間長會(huì)造成設(shè)備損壞，甚至?xí)斐苫馂?zāi)等安全隱患。這種傳統(tǒng)的方法可以降低電動(dòng)機(jī)損耗率，使其運(yùn)行效率更高，一方面可以節(jié)能，一方面也減少無用功出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)最大利用率，創(chuàng)造最大價(jià)值。

3 在線信息優(yōu)化

在油田運(yùn)行中，電網(wǎng)發(fā)揮著重要作用，但電網(wǎng)能效會(huì)由于電網(wǎng)網(wǎng)損造成能效增高，這個(gè)問題已成為油田普遍存在的問題，也是主要的研究方向。造成電網(wǎng)網(wǎng)損的原因主要有：首先，線路損耗，在運(yùn)行中電網(wǎng)線路時(shí)常會(huì)出現(xiàn)故障問題，增加變壓器的運(yùn)行負(fù)荷，易使變壓器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電流匯集過多，使電壓設(shè)施受到損壞，造成火災(zāi)等事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害。其次，是變壓器耗損所致，一般是在末端設(shè)備，末端的負(fù)荷量較大，容易導(dǎo)致無法承受過大壓力。因此需要采用計(jì)算來優(yōu)化設(shè)備，降低損耗。這對(duì)運(yùn)作提出了更高的要求，每個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)都要求精準(zhǔn)計(jì)算，還要求完整性。這要求操作人員具體專業(yè)知識(shí)、高度的責(zé)任心來進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算。

4 基于遠(yuǎn)程通信的油田電氣設(shè)備和供電線路的能效優(yōu)化方法

4.1 實(shí)現(xiàn)監(jiān)測信息

油田配電設(shè)備中會(huì)有很多抽油機(jī)，這也是油田必備的設(shè)備，進(jìn)行采油管理時(shí)，需要采集單位小時(shí)內(nèi)的抽油機(jī)電流、電壓等數(shù)據(jù)，由于傳輸數(shù)據(jù)信息量不是很大，可以采用工頻通信進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。這種方法通過電壓和電流波自身攜帶的信息，借助通信介質(zhì)雙向進(jìn)行通信。通過遠(yuǎn)程監(jiān)測抽油機(jī)，可以得到電氣信息、各類計(jì)算數(shù)據(jù)等，得到廣泛應(yīng)用。因此，工頻通信技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測信息的方法有很多，對(duì)于電壓等參數(shù)采集計(jì)算也有很多方法。

4.2 遠(yuǎn)程監(jiān)測終端

遠(yuǎn)程監(jiān)測終端主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo)：首先，測出電壓、電流等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析再判斷電機(jī)的運(yùn)行是否正常；其次，通過工頻通信，將運(yùn)行中的參數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)到變電站集中器端，還要監(jiān)測下行的工頻信號(hào)；這種參數(shù)測量方法比較成熟，可以對(duì)電流電壓等進(jìn)行精確計(jì)算，以滿足油田項(xiàng)目需要。下行電壓信息是采用匹配濾波等來完成。最后，再監(jiān)測上行通道，這主要采用電流調(diào)制法，電壓過零點(diǎn)調(diào)制來進(jìn)行信息傳送。

4.3 調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式

一般配電網(wǎng)常采用閉環(huán)運(yùn)行，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠降低線路損耗。合環(huán)運(yùn)行這種方法更為經(jīng)濟(jì)，能降低主網(wǎng)線損耗，還能極大地增加油田電網(wǎng)的可靠安全供應(yīng)，效果明顯，也在實(shí)踐中得到證明行之有效，可以廣泛應(yīng)用于油田電網(wǎng)項(xiàng)目中。

4.4 加強(qiáng)監(jiān)控

抽油機(jī)在油田作用中發(fā)揮著重要作用，一般也安裝電量測量設(shè)備，但由于油田分布廣，單個(gè)油田面積大，有些還需要人工進(jìn)行采集信息，工作量很大。

在油田作業(yè)中抽油機(jī)數(shù)量眾多，現(xiàn)場數(shù)據(jù)純靠人工采集很難實(shí)現(xiàn)，如果不能及時(shí)檢測到問題及故障，會(huì)造成設(shè)備的安全隱患。因此，要加強(qiáng)監(jiān)控裝備的利用。安裝監(jiān)控設(shè)備后，可以節(jié)省人工成本，解放更多人力，還能實(shí)時(shí)掌握抽油機(jī)情況，以便及時(shí)迅速發(fā)現(xiàn)問題解決問題，而不是等到故障嚴(yán)重后再處理，降低安全事故的發(fā)生。

4.5 加大導(dǎo)線截面積

油田電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的目的主要是降低線路故障的發(fā)生，因此，要保證供電負(fù)荷量不變，保護(hù)線路不會(huì)燒毀，解決變壓器超負(fù)荷問題。我們可以從導(dǎo)線方面入手，通過加大導(dǎo)線截面積，這樣使電流增大，電阻降低，可以降低損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目的。導(dǎo)線的選擇上要把好關(guān)，要符合項(xiàng)目需要，保質(zhì)保量，從根本上保證后續(xù)正常工作。

4.6 合理選用變壓設(shè)備

變壓器損耗是造成油田電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因，如何解決變壓器損耗問題已擺在面前。解決好損耗，可以解決后面很多問題。要有效改善這一問題，要從變壓器著手抓起，選用合理的變壓器，這是最主要的。目前，常采用的油田電網(wǎng)是銅和鐵的材料，這種材料耗損率高，且容易老化，可以采用以下方法進(jìn)行改善：首先，合并運(yùn)行中的變壓器，合并為一臺(tái)后，這樣能增加電力使用率，降低單臺(tái)損耗，還有改變母線運(yùn)行方式，有別于變壓器的方法，母線是由一條變?yōu)槎鄺l，以提高單臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行效率；其次，是在用電系統(tǒng)中將停用的變壓器抽離出來，這樣降低負(fù)荷，使整個(gè)系統(tǒng)損耗率降低。減少配電線路使現(xiàn)階段運(yùn)行效率更高，使電網(wǎng)得到優(yōu)化目的；在變壓器的選用上，盡可能選擇節(jié)能的，減少電能，避免資源浪費(fèi)。

4.7 引進(jìn)新能源

我國越來越重視油田電氣行業(yè)的發(fā)展，這也是我國綜合國力的體現(xiàn)。因此，我國不斷加大人才培養(yǎng)和投入，并大力支持其發(fā)展，在油田建設(shè)中，可以使用新能源，這種方法更為經(jīng)濟(jì)，也能創(chuàng)造更高的社會(huì)效益。

4.8 加強(qiáng)人員管理

除了對(duì)技術(shù)方面要求外，還要加強(qiáng)人員管理，要做好相關(guān)人員管理工作，確保每位員工同心協(xié)作、共同發(fā)展，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，制定好監(jiān)督和激勵(lì)機(jī)制，提高員工的責(zé)任心和主動(dòng)性，更好地投入工作中?；鶎訂T工是在最前沿的，要積極提高他們的工作熱情，促進(jìn)公司的健康發(fā)展。對(duì)遠(yuǎn)程通信的油田電氣設(shè)備和供電線路進(jìn)行能效優(yōu)化的過程中技術(shù)是關(guān)鍵，但人的力量也不容忽視，好的技術(shù)離不開人的操作，人發(fā)揮的力量也要被重視，不是單純依靠先進(jìn)的技術(shù)就能解決所有問題，因此，要切實(shí)解決油田電氣設(shè)備優(yōu)化的問題，要多方面考慮，鼓勵(lì)科研人員投入研發(fā)，并從物質(zhì)和精神上鼓勵(lì)員工。

5 結(jié)語

綜上，通過以上分析可以看出，基于遠(yuǎn)程通信的油田電氣設(shè)備和供電線路的能效優(yōu)化的方法有很多種，且效果良好。在實(shí)際處理中，我們要結(jié)合各油田電網(wǎng)設(shè)備的現(xiàn)狀，結(jié)合先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，采納新技術(shù)手段科學(xué)管理，應(yīng)用好最新技術(shù)，從而達(dá)到降低線路損耗的目的，使油田電網(wǎng)輸電系統(tǒng)更安全穩(wěn)定的運(yùn)行，減少重大事故的發(fā)生，為社會(huì)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。通過工頻通信實(shí)現(xiàn)優(yōu)化油田電氣設(shè)備和線路目的，實(shí)現(xiàn)油田在線傳輸功能。目前，油田電網(wǎng)工程運(yùn)行中仍產(chǎn)生很多問題，在油田電網(wǎng)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，我們要加大投入，不斷探索，為油田可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。