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摘要:油田的電網設施不斷興建,各種電氣設備也不斷增多,而遠程通信載體就是電器設備,電網也是其運行的基礎,通過提供電力支持生產。由于電氣設備長時間使用,運行中強度很高,很容易出現設備老化問題。隨之帶來的危險非常大,會嚴重影響油田的正常運行,甚至造成嚴重的經濟損失和人身傷害。油田電氣設備在使用中要及時進行日常檢修,及時發現設備運行中的問題。本文主要研究基于遠程通信的油田電氣設備和供電線路的能效優化方法,并提出合理方案,以期促進油田項目良好發展。
關鍵詞:遠程通信;油田電氣設備;供電線路;能效優化
隨著人們生產生活的質量提升,石油產品用量也逐年增加。原油生產中離不開油田電網電氣設備,由于運行中變壓器受到容量和承載差異,致使有些導線截面的電流密度,比經濟電流密度超出太多,會出現末端電壓損壞情況,甚至還會引起火災等重大事故。我們要深入研究,充分發揮油田電氣作用。
1油田電網設施的基本構成分析
我國目前油田電網一般是以母線為主,引出多條配電線路及變壓器、電力網絡。配電網接線由多條配電線路組建而成,每個末端變電所在放射成樹樁配電網構成了每條線路。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備,用于測試線路功率以及電量輸出數據。配電變壓器型號有很多種,配電線抽油機負責70個左右,一臺變壓器一般供電一臺抽油機。比較先進的電網會一臺變壓器供電多臺抽油機。還有少數其他設備,比如,注水井用電等。同時,連接開關要安裝在每條配電線路臨近處,這樣當遇到線路電源或線路檢測停電時,可以采取臨近配電線路進行供電,確保油田項目正常運行。
2能效優化傳統方法
傳統優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,可以降低一定的能效,實現節能目的。這種方法可以減少一部分的電動機損耗,從而延長電動機的壽命,避免老化產生的故障。電動機運行時,會造成熱量聚集,時間長會造成設備損壞,甚至會造成火災等安全隱患。這種傳統的方法可以降低電動機損耗率,使其運行效率更高,一方面可以節能,一方面也減少無用功出現,實現最大利用率,創造最大價值。
3在線信息優化
在油田運行中,電網發揮著重要作用,但電網能效會由于電網網損造成能效增高,這個問題已成為油田普遍存在的問題,也是主要的研究方向。造成電網網損的原因主要有:首先,線路損耗,在運行中電網線路時常會出現故障問題,增加變壓器的運行負荷,易使變壓器出現故障,導致電流匯集過多,使電壓設施受到損壞,造成火災等事故的發生,造成嚴重的經濟損失和人身傷害。其次,是變壓器耗損所致,一般是在末端設備,末端的負荷量較大,容易導致無法承受過大壓力。因此需要采用計算來優化設備,降低損耗。這對運作提出了更高的要求,每個數據網絡都要求精準計算,還要求完整性。這要求操作人員具體專業知識、高度的責任心來進行精準計算。
4基于遠程通信的油田電氣設備和供電線路的能效優化方法
4.1實現監測信息。油田配電設備中會有很多抽油機,這也是油田必備的設備,進行采油管理時,需要采集單位小時內的抽油機電流、電壓等數據,由于傳輸數據信息量不是很大,可以采用工頻通信進行遠程監測。這種方法通過電壓和電流波自身攜帶的信息,借助通信介質雙向進行通信。通過遠程監測抽油機,可以得到電氣信息、各類計算數據等,得到廣泛應用。因此,工頻通信技術進行監測信息的方法有很多,對于電壓等參數采集計算也有很多方法。
4.2遠程監測終端。遠程監測終端主要實現以下幾個目標:首先,測出電壓、電流等數據,通過數據分析再判斷電機的運行是否正常;其次,通過工頻通信,將運行中的參數數據報到變電站集中器端,還要監測下行的工頻信號;這種參數測量方法比較成熟,可以對電流電壓等進行精確計算,以滿足油田項目需要。下行電壓信息是采用匹配濾波等來完成。最后,再監測上行通道,這主要采用電流調制法,電壓過零點調制來進行信息傳送。
4.3調整電網運行方式。一般配電網常采用閉環運行,這種方法的優點是能夠降低線路損耗。合環運行這種方法更為經濟,能降低主網線損耗,還能極大地增加油田電網的可靠安全供應,效果明顯,也在實踐中得到證明行之有效,可以廣泛應用于油田電網項目中。
4.4加強監控。抽油機在油田作用中發揮著重要作用,一般也安裝電量測量設備,但由于油田分布廣,單個油田面積大,有些還需要人工進行采集信息,工作量很大。在油田作業中抽油機數量眾多,現場數據純靠人工采集很難實現,如果不能及時檢測到問題及故障,會造成設備的安全隱患。因此,要加強監控裝備的利用。安裝監控設備后,可以節省人工成本,解放更多人力,還能實時掌握抽油機情況,以便及時迅速發現問題解決問題,而不是等到故障嚴重后再處理,降低安全事故的發生。
4.5加大導線截面積。油田電氣設備進行優化的目的主要是降低線路故障的發生,因此,要保證供電負荷量不變,保護線路不會燒毀,解決變壓器超負荷問題。我們可以從導線方面入手,通過加大導線截面積,這樣使電流增大,電阻降低,可以降低損耗,實現節約電能的目的。導線的選擇上要把好關,要符合項目需要,保質保量,從根本上保證后續正常工作。
4.6合理選用變壓設備。變壓器損耗是造成油田電氣設備發生故障的原因,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行改善:首先,合并運行中的變壓器,合并為一臺后,這樣能增加電力使用率,降低單臺損耗,還有改變母線運行方式,有別于變壓器的方法,母線是由一條變為多條,以提高單臺設備的運行效率;其次,是在用電系統中將停用的變壓器抽離出來,這樣降低負荷,使整個系統損耗率降低。減少配電線路使現階段運行效率更高,使電網得到優化目的;在變壓器的選用上,盡可能選擇節能的,減少電能,避免資源浪費。
4.7引進新能源。我國越來越重視油田電氣行業的發展,這也是我國綜合國力的體現。因此,我國不斷加大人才培養和投入,并大力支持其發展,在油田建設中,可以使用新能源,這種方法更為經濟,也能創造更高的社會效益。
4.8加強人員管理。除了對技術方面要求外,還要加強人員管理,要做好相關人員管理工作,確保每位員工同心協作、共同發展,加強領導,制定好監督和激勵機制,提高員工的責任心和主動性,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,促進公司的健康發展。對遠程通信的油田電氣設備和供電線路進行能效優化的過程中技術是關鍵,但人的力量也不容忽視,好的技術離不開人的操作,人發揮的力量也要被重視,不是單純依靠先進的技術就能解決所有問題,因此,要切實解決油田電氣設備優化的問題,要多方面考慮,鼓勵科研人員投入研發,并從物質和精神上鼓勵員工。
5結語
綜上,通過以上分析可以看出,基于遠程通信的油田電氣設備和供電線路的能效優化的方法有很多種,且效果良好。在實際處理中,我們要結合各油田電網設備的現狀,結合先進的經驗,采納新技術手段科學管理,應用好最新技術,從而達到降低線路損耗的目的,使油田電網輸電系統更安全穩定的運行,減少重大事故的發生,為社會創造更高的經濟效益。通過工頻通信實現優化油田電氣設備和線路目的,實現油田在線傳輸功能。目前,油田電網工程運行中仍產生很多問題,在油田電網不斷發展的進程中,我們要加大投入,不斷探索,為油田可持續發展貢獻力量。
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作者:董雪 單位:大慶油田第三采油廠電力大隊