潜油电泵控制柜常见故障及措施

刘功杰

（大庆油田力神泵业有限公司，黑龙江 大庆 163000）

油田开发过程中，潜油电泵采油技术的应用十分普遍，应用的范围也比较广，随着科技的不断发展，相应的生产规模和生产技术都取得了一定的进步，潜油电泵的生产现场管理还存在一定的问题，对原油的开采质量和开采效率都有所影响，同时，也对电泵机组的运行周期有着一定的影响。所以，油田开发过程中潜油电泵的现场管理工作十分重要，尤其是控制柜的管理，我们要加强控制柜在日常维修和养护工作力度，才能保障电泵机组的安全、稳定运行，实现原油产量的不断提升。经过我们对现场潜油电泵控制柜进行分析发现，其中发生故障的原因主要有保护功能不完善、日常记录不完善、不能和其他设备之间有效互通。

1 潜油电泵控制柜的组成及功能

1．1 潜油电泵控制柜的组成

（1）主回路。

主回路的构成主要包括四个模块，首先是高压控制开关，当控制屏出现问题时，可使用此开关断电，检修完成后，再使用此开关接通电源；其次，是电流互感器，主要起到转变和测量电流的作用，当设定好固定的电流变比后，其可以将一次电流变为二次电流；再者，是可以将高压降低到110VAC的控制变压器；最后，是对主电路实现连接和断开的真空接触器。

（2）控制回路。

主回路的构成主要包括四个模块，首先，是保护中心（PPC），保护中心既可以保护设置，还可以显示参数，并且能够在设备的运行过程中起到很好的监控作用；其次，是转换开关，控制方式使用何种方式，手动或者自动，还有停机，这三者之间的转换都要通过转换开关来实现；再者，是中间继电器，主要作用体现在辅助捕捉电流信号，因为它可以控制真空接触器，在闭合和断开之间的切换有助于捕捉微弱的电流信号；另外，还有一个能都启动机组运转工作的起动按钮；最后，是桥式整流电路，主要用于主回路的吸合接通。

（3）测量显示。

测量显示装置主要包括三个部分，电流记录仪是其一，用于记录并显示电流的变化，根据这一数据的变化可以实施判断出电机工作时井下电机工作情况；井下压力测量仪表是其二，顾名思义，用于显示井下的压力，这一装置需要连接固定的测压装置；最后，就是用于测量控制柜进线电压的电压表。

1．2 潜油电泵控制柜的功能

潜油电泵控制柜具备很多功能，其一是启动潜油电泵机组开始工作，以及停止其运转，其二是实现对潜油电泵机组的多种保护，诸如欠载、过载、缺相、短路保护、欠载延时起动等，甚至是降压软起以及是软停，这两个操作需要配置软起柜在潜油电泵控制柜中，另外，潜油电机的运行电压、电流能够通过电气仪表实现随时测量，电泵管理人员通过测量的数值能够对电泵系统的运行状况进行掌握和判断。

2 潜油电泵控制柜的常见故障及处理

经过我们对潜油电泵控制柜常见故障进行分析研究发现，经常发生故障的零部件有变压器、转换开关与行程开关、保护中心、软启动和真空接触器等，以上元器件发生故障的主要原因为电器件老化、保险丝损坏、线头松动等引起的。对以上元器件故障进行检查的流程主要为：首先，给控制柜进行送电，对电源送达情况进行逐一检查，如果送电后元器件无法显示，就说明元器件相关的线路以及控制端子出现问题，需要检查线路其是否出现通断，及时找到故障出现的原因，如果元器件自身出现故障，就要及时进行更换。

根据控制柜运行的实际情况，我们需要编写相关的潜油电泵控制柜故障排除手册，将常见的故障以及诊断方式归纳到手册中。例如，电泵控制柜合闸后无通电显示，生产监控显示控制柜电压无法显示，保护中心无通电显示，我们就要对其故障原因进行分析。

主要流程为：（1）控制柜行程开关出现问题；（2）端子熔断器出现故障；（3）控制变压器损坏；（4）控制线路损坏；（5）保护中心故障。

主要的诊断措施流程为：（1）控制柜行程开关线路出现问题；（2）对端子熔断器线路进行测量，检查其电阻值；（3）变压器输出端进行测量控制，查看其是否有电压显示；（4）保护中心进线端电压进行测量；（5）保护中心出线端电压进行测量。

主要的治理措施为：（1）对潜油电泵控制柜行程开关进行维修；（2）更换新的熔断器；（3）对控制变压器进行维修；（4）控制线路检查维修；（5）保护中心更换。

要想不断地提升潜油电泵操作人员综合技术水平，就要在日常不断地进行控制柜故障诊断演练，具体的操作方法为：首先，确定会出现故障的点，之后将这些点串联到PLC输出模块中，借助无线路由来连接到无线模块，编写代码，实现激发继电器的功能，使用继电器进一步设定故障点。在以往的众多故障事件中，以线路问题居多，主要考验操作人员对控制柜线路的熟练程度。

3 潜油电泵井的现场管理

3．1 潜油电泵井检查部位

潜油电泵井工作时，其控制柜的检查是十分重要的，尤其是对接触器吸合稳定性、震动噪音等进行检查，保障其在合理的范围内，同时，还要保障电流记录仪测量的准确度，仪表量程与电流数误差在合理的范围内。我们对潜油电泵井变压器进行检查时，需要注意以下几点：油位是否正常、油中是否存在杂质、高压开关接触良好。对潜油电泵井口检查时，需要注意油表、放气阀等是否正常工作、阀门开启是否灵活。如果以上某项出现问题，就要及时处理，避免对潜油电泵井工作运行产生影响，造成油井生产量大幅度下降。

3．2 清蜡通井工作

电泵井生产运行一段时间后，需要进行一次清蜡通井工作，清蜡通井选择的时间一般在电泵井运行一周左右，也可以根据电泵井实际运行状态确定清蜡通井的具体时间。清蜡通井可以有效地保障操作过程中不会出现顶钻、拥堵等现象。每次清蜡通井完工后，都要及时进行记录，一定要对其中清蜡通井时间、操作详情等记录明确，方便以后查阅，也能为日后维修保养提供重要的依据。

4 几点思考和建议

4．1 优化潜油电泵控制柜内部组成

潜油电泵控制柜自身就具备多种保护功能，诸如欠载保护、短路保护以及过载保护等，同时，其中的中间继电器、电流继电器也具有以上功能，因此，每次进行调整维修都比较麻烦，我们需要对其保护功能进行完善、统一，在条件允许的情况下，取消中间继电器、电流继电器等元件，实现控制柜自动化水平。

4．2 升级保护中心接线方式

潜油电泵控制柜的核心就是保护中心，内部接线端子数量多，同时，还是螺纹式接线端子，结构比较复杂，因此，我们在其更换的时候，需要消耗大量的时间，这段时间内只能停机，严重影响开井时率。因此，我们找到一种更优的接线方式将其替代，即插接式，这样一方面确保了拆装的正确性，另一方面，也有效提高了更换速度。

5 结语

电泵井管理中潜油电泵控制柜的维修和管理是其重要组成部分，这一关键设备能够在一定程度上确保油井稳产、高产，因此，当该设备有故障发生时，就要第一时间进行维修，避免影响电泵井的正常工作运行，我们要对潜油电泵控制柜故障产生的原因进行分析，制定科学合理的治理措施，降低控制柜发生故障概率，加强员工培训力度，制定完善的管理规章制度，实现油田产量的不断增加，提高油田企业的经济效益。