油田电网降损及变压器故障处理的主要措施

1、油田电网特征及损耗主要成因

配电系统布局广、分支多以及变电站供电半径距离长但负荷分布不均是目前油田电网的最主要特征，其运行状况可归纳概括为“大”、“散”、“杂”三方面，即随着油气勘探开发的不断深化，油田配电网系统规模越来越大；油田产能区块跨地域面积广阔导致随之同步建设的油田电网分布较为分散；随历时多年油田开发而建设的配电网络使用电气设施杂，不同年代、不同技术标准和运行方式的电气设备共存，例如油田电网所使用的变压器呈现先进型号和老旧型号。正是由于上述特点，使油田电网运行过程中存在如下问题导致目前网损较高的态势已逐步显现：

一是油田电网线路规划效果不佳。在长达几十年的油田勘探开发过程中，油田电网的建设通常都是伴随产油区块同时进行，尤其是在老区的建设过程中，受过去技术、管理水平和环境条件等多方面因素的限制，在铺设配电线路时对日后油田矿区持续发展的总体规划不足，导致配电线路规划不科学，随着长年累月勘探开发的不断深化，老区电网规划迂回线路、重负荷线路线径小等问题日积月累，导致电网运行能耗损失不断升高。同时，在新区尤其是外围油田的建设过程中，为了能够顺利完成稳产、上产的任务，一些建设工程紧急上马，在设计电网线路时没有做到充分的实地考察，从而导致电网线路设计不合理，过长的线路造成损耗的增加。

二是电网改造难度较大，配电变压器负载率不高。油田电网线路规划问题是长期积累形成的，不同时期配电线路建设情况不同，导致目前油田电网尤其是老区电网线路错综复杂，因而现阶段对不科学和不合理的线路进行重新规划改造所面临的难度较大，特别是老区电网已经运行数十年，电网系统格局已经定型，当前尚难找到合适的第二电源进行负荷转移，致使电网始终处于高负荷运行状态之中。此外，由于某些电网建设设计深度不足，对未来电网系统规模及其承载负荷的增幅预测不够，变压器选型不合理情况时有发生，从而导致电网运行过程中变压器受载负荷远不及其安装容量，造成能耗的浪费。

2、油田电网节能降损的措施建议

2.1升压改造重负荷网络

扩容、升压油田电网系统中尤其是老区和外围偏远地区重负荷、线径小的配电网络，将老区长期以来一直采用6kV电压等级的重负荷网络扩容一个电压等级，将外围油田偏远地区重负荷配电线路升级为35kV或110kV的高压线路。实践表明，6kV改为10kV电压等级后电网供电网损至少下降2.5倍，节能降损可达近200万千万时。在扩容改造油田电网的同时，还要注意对整个电网系统的运行方式进行优化调整，使之运行能够更为经济、节能，防止因扩容升压反而造成安装容量过大，导致能耗浪费。为此，在改造过程中，要注意对主电网的经济型、可靠性进行准确评估，采用合环运行方式来保障供电并降低线损，即均一配电网闭环运行，反之开环运行防止电流循环。同时，在电网运行过程中输送负荷不变的情况下，可以合理加大导线截面

2.2普及应用节能型变电设施

电网变电设施自身损耗是产生油田电网损耗的主要来源之一，目前油田尚未实现点完变电设施全部节能化，尤其是在老区诸如SL7等非节能型变电设施仍在使用，陈旧的变电设施由于结构和材质落后，不仅会造成较高的铜损和铁损，而且随着长年使用老化也日益严重，更进一步增加了电网的负荷和损耗，加之早年老区的期初建设理念落后，往往怕不能满足油田生产而采用“宁大勿小”的设计理念，从而导致现有部分变电设施不仅自身损耗严重，而且安装容量过大造成配电效率低下。为此，必须在油田电力系统普及应用节能型变电设施，提高单台变压器的配电效率，对于安装容量过大的变压设施，采取停运空载变压器的处理措施，转变过去两台变压器并行为能够满足需求的单台变压器运行，同时要在当年成本计划允许的情况下对陈旧高耗的配电变压器进行更换，实践表明，采用S11型或者SH15等小容量节能型变压器空载损耗较老旧的变压器可明显下降近30%，因此逐步替换陈旧高耗的变压器是实现油田电网节能降耗的必要措施。

2.3优化超长线路补偿无功线路

随着老区油田深度开发和外围油田滚动开发，油田电网系统跨区块的供电导致电网配电半径逐渐增大，配电线路也随之越来越长，出现了许多无序延伸的超长线路，既造成了一些单条线路负荷过重同时又带来了线路功率低下的问题。为此，油田电网应当在优化超长线路的基础上实施配电线路无功补偿，对超长线路采取“负荷切割”的措施实现电网系统布局中各线路间相关负荷的“二次分配”，使线路负荷更加合理，同时要逐步对配电功率不达标的线路安装能够自动投切和多级自动跟踪的无功补偿装置，既可以降低能耗又能够充分保障油田生产配电稳定。

3、油田电网变压器故障的快速处理

采取有效措施努力实现油田电网节能降損的同时，也要注重保障节能降损工作下油田电网的平稳运行，因而电网变压器作为油田电网运行的主要电气设施，对其出现的故障进行及时、准确地判断和快速地进行故障修复，才能够防止因电气设施停用而导致电力供给不足，造成能耗浪费和生产受阻。本文对如下两类易出现的变压器故障判断和快速处理方法作出总结：

（1）变压器铁芯松动故障的快速判断及修复

当作业现场搬迁到位，接入变压器使用时，发现变压器“嗡嗡声”较大，且发热严重。但是输出的各相电压基本正常。出现该现象，往往是发生在远途或路况极差的搬迁后，应当用随车吊进行现场吊芯处理，缓慢对中吊口变压器芯，防止吊偏碰伤线圈，吊出铁芯后，稍等10-15分钟，当铁芯上的变压器油近乎滴尽，很少向下流动时，把变压器芯与变压器壳体成90度交叉摆稳放平，随车吊吃力均匀。检查铁芯铁扼夹紧件，有松动现象，此时的变压器壳底往往会落有铁扼上的卡紧螺丝及弹簧垫圈等，要注意捞出。按标准位置卡紧铁扼件，使铁芯受力均匀，要和以前的老卡痕保持一致，处理后铁芯复原，装入变压器油，上紧壳体紧固螺丝，方可投入使用。

（2）变压器高压侧内引线脱落故障的快速判断和修复

搬迁至新井后，按标准电压1140V接入变压器高压侧，发现低压端缺相。用万用表的电阻挡测量低压测的A/B/C/O，都在通的状态，初步判断完好，当测量高压侧的A/B/C相时，发现B/C之间为∞。至此方可毫无疑问的判断，变压器内部高压侧引线因外力作用断脱。吊出铁芯，现场焊接即可。

（作者单位：大庆油田有限责任公司第一采油厂）

作者简介

王佳音，女，1990年7月21日，籍贯吉林省德惠。毕业于八一农垦大学电气自动化专业。现任大庆油田有限责任公司第一采油厂第一油矿北一采油队地面工程技术员。