引論：我們為您整理了1篇油田低壓電氣設計節能問題謅議范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
隨著社會的發展進步，節能環保的理念逐步深入人心，油田開采作為電耗較大的行業，其節能電氣設計被持續關注。目前國際上大部分油田的開采都是在開采在過程中使用干線及放射式接線方式配合變壓器調節電壓，然后以機械力量結合調頻供電，這樣的模式耗電巨大，不論在成本控制還是在環保方面都不很理想。因此，油田的低壓電氣設計需要進一步完善。
1.油田電氣發展實際情況概述
油田的開采主要分為三個階段，及時階段是石油在地下流動，依靠自身能量噴出；第二階段在地面向油田內注水將石油驅出；第三階段為向地下注入化學物質驅出原油，這一階段是保障我國油田衰老放緩，維持原油產量穩定的重要手段。目前，我國的大部分油田處于二次采油的后期，每噸的采出液體中有90噸水，這樣的采油方式單位年耗電在20萬度。含水的不斷上升使得為采出更多的原油而增加總液體量，進而導致耗電量的不斷加大。另外，電機線路的鏈接方式是放射式加干線式，因電機整體的線路較長，在電流進行運送時，電路兩端的電壓增加，同時長時間高能量輸送，電阻增加電壓降低，線路逐漸升溫發熱損耗加速，最終使得電機性能降低，損失電壓。
2.低壓電氣設計需要考慮的因素
2.1設備損耗
供電配電設計中，能量的損耗是必須要考慮的因素，一般變壓器的能量損耗主要體現在銅、鐵質地在導電性能上電阻的大小，因此在設計環節，設備的數量和容量上的合理調配可以降低不必要的能量損耗，提高油田采油過程中的能量效率。
2.2電路損耗
電路是連接設備的必須配件，但同時線路中存在電阻，這使得設備中電流的傳遞效率大大降低，線路越長橫截面積越小輸送相同單位的電流所需要的電壓越大，損耗越多。因此需適當的加大線路截面直徑，并保障線路的質量和材質，以確保電氣設計基礎的堅固。
3.油田電氣節能應用
3.1供配電系統
配供電系統是油田電氣設計的基礎環節，也是核心環節。具體設計中，需要保障整個系統的電容、負荷都根據實際的操作需要制定，而配電系統的規模也必須與實際的采油環境相匹配。例如：結合負荷容量的分布，選擇符合需求的低壓供電半徑、配電級數和電壓，在一般情況下，電壓盡量減小，級數低于三級以保障電機運轉基礎上耗能最小。另外，電壓的選擇和供電等級的確定還需要在充分利用技術條件的基礎上參考并遵守國家相關規定。
3.2供配電線路
線路是基于線路材質、截面面積、長度的導電性能來進行選擇的。在線路的設計上，首先關注材質，銅、鋁質地的導電性好，在輸送電流時損耗較小；其次，電路的路線設計應該合理避免反復，盡量縮短電線長度，減小電阻，降低電能損耗；第三，應在相同生熱、導流的條件下選擇較大截面的線型，減少電阻，減小電線的損耗；，線路的中心，變壓器的位置要較大程度靠近負荷，保障電壓調劑有效。
3.3配電變壓器的選擇與維護
配電變壓器依據電磁感應定律將某一數值的交流電壓（流）變頻成一種或者幾種數值不同的電流（壓），是油田生產電氣發電的重要組成部分，配變電壓器能量耗損原理是：在線圈通電產生磁通后在中心鐵芯內流動，磁力線表面產生的電勢能與鐵芯截面形成回路，產生渦流，由于電流流過鐵芯發熱，使得電耗能增加，同時線圈的材質是銅，電流流過電阻作用下會使得電能損耗。同時在變壓器的容量方面容量過大或者過小都會造成設備超負荷運轉，由此造成資源的浪費。所以，應根據不同材質、規格下變壓器電能損耗的不同，做出選擇。對于已經擁有的投入工作的變壓器，可進行適當的改造，減除高耗能材質，提高整個系統的供電效率。另外，新的油田開發中，對于配電變壓器的選擇應該結合油田的環境與情況，在電容量、變壓器、線路規劃上做出最合理的調配，使其達到較大的利用程度。在處理回收的設備時，應該檢查其基礎設施配件是否完好，并且解除部分失效的線路，優化電網布局，使得較大程度的減少耗能，提高效率。除了結合實際情況選擇并維護配電變壓器，利用技術原理改進線路也是有效的手段。一般機械中的線路線圈電阻大，電流輸送成本大，采用無氧銅線能有效降低電阻，降低電量損耗成本。同時，還能降低對變壓器中心鐵芯的損耗，是比較合適的材料。另外，由于導電過程容易產生高溫，目前開發研制的高溫超導配電變壓器采用非晶合金代替鐵芯，使損耗在可測范圍內比同類型器械內降低了95.5%，這種新型材料的運用是有效可控的。因此，在研究油田低壓電氣的過程中應該重點關注。
3.4調頻技術
有些電動機需要進行大范圍調電，變頻可以提高電動機的工作效率。變頻柜作為拖動動力裝置的主要設備，具有很強的節能作用，在啟動和調速方面也有很好的效果。變頻柜的使用不僅能夠增加器械使用壽命，還能顯著的減少流量輸送的損耗，是油田開采的重要技術組成。但是變頻柜的安裝和使用均需要特別的注意，不同的油田需要因地制宜。例如：在對單井無極調速沖刺以及單井無功率進行補償時，電流和諧波的轉化效果十分顯著，數據顯示，大慶油田通過使用變頻柜后每年每單大概節約電量18%，全年共省20萬元電費。目前，我國部分的油田開采企業已經投入了這一技術，但效果仍有提升之處，需要進一步的改進，這包括在變頻器末端安裝無緣濾波器，將高頻波進行過濾，使得輸入恰當波形來滿足電流輸送需求，以降低非必須電量的損耗。
3.5功率因數
設備的使用都需要用功率進行衡量，這里的功率是有功功率和視在功率的比值。有效功率即交流電瞬間功率的均值，電路中電阻部分的實際消耗功率，視在功率是電路中總電壓的有效值與電流的有效值的乘積的比。在我國，對油田的開采設備的使用功率有明確的規定，根據這一標準可以判斷電動機的使用是否合規，對于沒有達到標準的設備，需要采取不斷接近負載的方式，校驗功率的饋點進行彌補，若提高了功率還是不能滿足要求，就必須采取安裝靜電電容的辦法，靜電電容集綜合補償和分別補償于一體，是有效的補償裝置，通過添加補償裝置節省能耗，避免浪費。
3.6備選其他電力設備
除了電動機的耗電，輔助設備的選取也必須謹慎，例如，施工場地的照明設施，助力設施等等都要盡量滿足線路一體化的原則，將設備的供電結合在一起，避免重復使用電路，造成浪費。另外，燈光方面應該注意考慮燈具的壽命與效果，結合實際需求在滿足照明的條件下盡量省電節能。
4.結語
綜上，在目前以注水驅出原油的階段，電氣工作的中心是降低電能損耗。只有合理的設計，才能保障油田的開采開發順利，才能降低損耗實現原油的穩定供應。對于油田電氣的研究不僅是當前需要做的事情，更是油田開采整個階段的重要工作，變壓器的選擇，功率因數的規劃，變頻箱的安裝、維護、更換，只有找到合理的電氣設計方案，才能真正實現節能，保障油田開采的效率與質量。
參考文獻：
[1]趙興成.油田低壓電氣設計節能問題的探究[J].石化技術,2016,23(01):145.[2]任健.油田低壓電氣節能設計問題探究[J].化工管理,2017(4):62-62.[3]趙成磊,吳國宏.電氣常用低壓配電技術研究[J].科技創新導報,2018,v.15;No.435(03):79-80.[4]孫勇強,魏安琪.油田電氣節能應用探析[J].化工管理,2018,No.483(12):221.[5]談文婷,賈淑華.淺談低壓配電設計應重視的問題[J].信息記錄材料,2017(S1).
作者：馮志紅 慶榆樹林油田開發有限責任公司工程技術研究所，黑龍江
