油田高耗能變壓器減容及節(jié)能改造

張紅梅?商明輝?王勇

摘 要：油田想要更好的生產(chǎn)，電能是非常重要的，現(xiàn)在很多油田配備的變壓器都是S7型高能耗變壓器，電能經(jīng)過電網(wǎng)和變壓器后，損耗非常大，甚至可能超過10%，其中高能耗變壓器便會(huì)消耗其中的7%，做好油田高耗能變壓器的減容和節(jié)能改造工作，能夠幫助油田節(jié)約大量的資金。筆者主要分析了當(dāng)前油田電網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的問題，并探討了變壓器減容改造的措施，希望能夠幫助油田節(jié)約更多的資金，維護(hù)油田的經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：油田電網(wǎng);高耗能變壓器;減容;節(jié)能改造

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.306

油田想要更好的進(jìn)行油氣資源的開發(fā)，便必須重視電能，并且隨著油田規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其用電量也會(huì)有明顯，用電量也有了明顯的增加，油田為了更好的提高其經(jīng)濟(jì)效益，便必須在確保油氣正常生產(chǎn)的同時(shí)，盡量地降低生產(chǎn)的成本，通過有效措施來盡量地降低電能分配以及應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的相關(guān)損耗，切實(shí)提高電能的利用效率，給油田生產(chǎn)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前而言，油氣開采的時(shí)候變壓器的消耗非常嚴(yán)重，油田需要淘汰那些耗能比較嚴(yán)重的變壓器，合理地調(diào)整變壓器的容量，從而更好的達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 油田電網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的主要問題

1.1 油田電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

很多油田中，電網(wǎng)都是在20世紀(jì)八九十年代建設(shè)的，已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)十年，電力設(shè)備存在比較嚴(yán)重的老化。為了確保油田生產(chǎn)的安全，很多油井都進(jìn)行了高能耗變壓器的配置，變壓器負(fù)荷應(yīng)用率僅僅為百分之三十，沒有很好地考慮到變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，油田電網(wǎng)電壓等級(jí)一般是6kV、10kV、35kV，其中高能耗變壓器大約有百分之六十左右，分布在很多采油區(qū)塊中。

1.2 油田電網(wǎng)存在的主要問題

在進(jìn)行油田開發(fā)的早期，使用的變壓器都意境和負(fù)荷區(qū)間出現(xiàn)了比較大的偏離，并且低壓供電線路比較長，存在較大的壓降和線損問題。此外，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷的進(jìn)行，很多變壓器架空的高度要求超過2.5米，并且落地式變壓器也需要選擇措施來對其進(jìn)行遮擋，這種情況的存在也會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)安全運(yùn)行的隱患[1]。現(xiàn)在，我國很多油田中，配電變壓器的數(shù)量非常多，大都是S7型變壓器，其能耗比較高，并且負(fù)載損耗和空載也比較高，設(shè)備老化，存在嚴(yán)重的設(shè)備老化問題，需要投入的后續(xù)維護(hù)資金比較多，通過分析S7型變壓器和S9型、S11型變壓器可以發(fā)現(xiàn)，后兩者的空載損耗會(huì)降低百分之七十，負(fù)載損耗也會(huì)有百分之三十六的降低，這便需要做好配電變壓器的減容工作，通過新型節(jié)能變壓器來供電，做好一衛(wèi)改造工作，盡量地將變壓器的損耗降到最低，保證節(jié)能減耗的效果，給電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

2 變壓器改造可行性分析

通過分析經(jīng)濟(jì)效益方面可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行高耗能變壓器節(jié)能改造的時(shí)候，主要內(nèi)容是進(jìn)行磁通道設(shè)計(jì)的優(yōu)化，輔助工作是工藝和材料，通過節(jié)能改造可以確保改造之后的變壓器性能能夠達(dá)到S9型變壓器，從而幫助油田進(jìn)行電能的節(jié)約。通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠讓磁通密度、變壓器繞組以及電流密度匹配的合理，將負(fù)載損耗和變壓器空載降到最低，這種情況下，變壓器的總損耗能降低兩成到兩成半，能夠滿足國家的低能耗變壓器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能效果比較出色，變壓器運(yùn)行的時(shí)候，費(fèi)用也會(huì)有明顯的降低。若是能夠?qū)⒂吞镏械乃蠸7型變壓器都改造成為能耗較低的變壓器，那么油田經(jīng)濟(jì)效益會(huì)有明顯的提高。改造和利用高耗能的變壓器，能夠幫助油田減少進(jìn)行新設(shè)備購置的成本，能夠滿足國家節(jié)能降耗的相關(guān)要求。市場上變壓器制造的相關(guān)企業(yè)比較多，變壓器的設(shè)計(jì)參數(shù)也往往各不相同，這也會(huì)導(dǎo)致油田進(jìn)行變壓器改造的時(shí)候，難度較大，在改造之前，必須做好變壓器特性的測試工作，并且變壓器不同，其材質(zhì)也各不相同，必須單獨(dú)的設(shè)計(jì)每個(gè)變壓器的改造方案，確保方案符合實(shí)際的需要。

在變壓器改造的時(shí)候，變壓器絕緣油也能夠進(jìn)行再次回收利用，這也能夠很好地降低改造的成本，為了提高電力設(shè)備耐壓能力，在進(jìn)行絕緣材料選擇的時(shí)候，可以選擇新型的材料，需要進(jìn)行新型密封膠墊的更換，加固導(dǎo)線[2]。在進(jìn)行繞組更換，減少鐵芯磁通密度的時(shí)候，可以進(jìn)行鐵芯疊積結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，將以往的二階交錯(cuò)轉(zhuǎn)變成三階接縫的辦法，這樣也能夠?qū)⒖蛰d損耗有效的降低，變壓器本身的空載損耗也會(huì)有明顯降低。若是耗能耗變壓器的材質(zhì)是硅鋼片或者是鐵芯制造工藝比較差，那么可以更換一部分的硅鋼片，將變壓器節(jié)能指標(biāo)提高到S9變壓器的標(biāo)準(zhǔn)。

3 變壓器減容改造分析

當(dāng)前，很多油田企業(yè)為了更好的發(fā)展都需要更新變壓器，以往的陳舊的能耗較高的變壓器需要被改造或者淘汰，新型變壓器選型的時(shí)候應(yīng)該將經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性作為標(biāo)準(zhǔn)，重視節(jié)能降耗效果的提高，不能夠再使用那些能耗比較高的S7型變壓器，可以將那些節(jié)能效果比較好的S9、S11變壓器運(yùn)用進(jìn)來。

3.1 變壓器節(jié)能改造

進(jìn)行變壓器節(jié)能改造的時(shí)候，需要全面地考慮到主絕緣距離、空載損耗、線圈高度以及負(fù)荷損耗等一系列的指標(biāo)，合理地調(diào)整電流的密度以及繞組參數(shù)，合理的配置變壓器本身的電磁參數(shù)，這樣能夠很好地降低變壓器空載以及負(fù)荷情況下產(chǎn)生的損耗，實(shí)現(xiàn)變壓器的節(jié)能改造。

3.2 變壓器技術(shù)改造

在對變壓器進(jìn)行節(jié)能改造前，必須對高能耗的變壓器的性能進(jìn)行整體的分析，廠家不同，變壓器的圖紙也存在較大的差距，容量相同的硅鋼片也會(huì)存在一定的不同，尺寸和鐵芯材質(zhì)的差距也會(huì)更大。想要做好高耗能變壓器的節(jié)能降耗改造，那么便必須再次的設(shè)計(jì)變壓器的電磁，重新進(jìn)行高低線圈的繞制，并及時(shí)地進(jìn)行變壓器絕緣部分的更換，以往的油箱和鐵芯等一些部件可以重復(fù)的使用，有意識(shí)地優(yōu)化一些構(gòu)件，切實(shí)提高變壓器的可靠性以及機(jī)械強(qiáng)度，確保變壓器能夠在合理符合區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。

若是變壓器鐵芯的材質(zhì)能夠滿足改造的相關(guān)要求，在經(jīng)過理論及試驗(yàn)方面的論證之后，可以再次地進(jìn)行變壓器繞組的設(shè)置，增加以往鋁線圈的匝數(shù)，將其改進(jìn)成為銅線圈，將變壓器磁通密度降低，從而滿足空載損耗性能方面的要求[3]。若是改造鐵芯和線圈的時(shí)候，變壓器本身的材質(zhì)不高，還存在較為嚴(yán)重的銅損、鐵損的情況，這種情況下僅僅改進(jìn)繞組很難降低能耗，這便需要優(yōu)化主級(jí)鐵芯，從而滿足節(jié)能降耗的需要。在降容改造的時(shí)候，若是變壓器本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)較為緊湊，鐵芯窗口尺寸無法滿足相關(guān)的要求，無法經(jīng)過改造變成容量相同的能耗較低的變壓器，那么可以將其改造成為容量較低的節(jié)能變壓器。

4 結(jié)語

油田做好高耗能變壓器的改造，能夠讓油田的用電更加的安全，提高配電網(wǎng)本身的安全性和可靠性，從而給油田的油氣資源更好的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。節(jié)能改造油田高耗能變壓器，還能夠幫助油田電網(wǎng)提高其供電的質(zhì)量和能力，轉(zhuǎn)變以往能耗較高的情況，有效地降低電網(wǎng)的損耗，從而切實(shí)提高節(jié)能降耗的效果，讓油田電網(wǎng)運(yùn)行得更加經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)

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